论文基于超材料的特性,主要讨论了三个方面的内容:太赫兹谐振器的设计与研制、太赫兹滤波器的设计与研究和太赫兹调制器的设计与研究。在太赫兹谐振器的设计与研制方面,主要完成了五个方面的工作:首先,基于SRR谐振结构,设计出了对称结构的单频带超材料谐振结构(SSM),此结构能够在0.43 THz产生一个强的谐振频点;其次,在SSM的基础上,加开口环耦合结构,就可产生两个谐振频带,谐振频点分别为0.29 THz和0.66 THz;再次,在双谐振结构的基础上再加金属条带,最终实现能够产生三个谐振频带的谐振器,谐振频点分别为0.23 THz、0.58 THz和0.91 THz;第四,对于以上三种结构的互补结构进行了仿真计算,结果表明,这些互补结构都能够实现传输通带的功能;第五,加工测试了所有谐振器结构,实验测试结果与仿真计算结果符合的很好。在太赫兹滤波器的研究方面,主要完成了三个方面的工作:首先,利用单频带谐振器的结构,分别设计了双层和三层金属结构的太赫兹单阻带滤波器,其中三层金属结构的滤波器能够在中心频率0.94 THz处产生一个带宽为0.54 THz的阻带;其次,利用双频带谐振器的结构,设计了两层金属结构的太赫兹双阻带滤波器,其中第一个阻带的中心频率为0.67 THz,带宽达到了0.12 THz,第二个阻带的中心频率为1.19 THz,带宽达到了0.18 THz。最后,利用阻带滤波器结构的互补结构实现了单通带和双通带的带通滤波器功能。在太赫兹调制器的研究方面,主要是在双频带谐振器和三频带谐振器模型结构的基础上,通过用激光照射金属结构缝隙处的衬底半导体材料,使得半导体的载流子浓度发生变化,从而引起电导率的变化,进而实现谐振频率的蓝移或红移,同时对幅度也有调制作用,最终实现对太赫兹波的调频和调幅功能。此外,考虑到实验测试的可实现性,文中设计了两种类型的调制器。