太赫兹（Terahertz）是频率范围在0.1THz-10THz的电磁波,具有瞬时性、高透射性和宽带性等优点。近年来,在通信、成像和生物医学方面具有重大的应用前景。超材料这种具有特殊电磁特性的人工材料为太赫兹器件的实现和发展开辟了新方向,本论文围绕超材料滤波器的谐振机理和滤波特性开展研究工作,在此基础上,结合石墨烯可以实现动态调谐功能,主要研究工作如下:1、提出了一种U型金属-石墨烯超材料阻带滤波器,该滤波器在32.4THz-34.8THz频段内的阻带带宽为2.4THz,调制深度25.23dB。扩大该滤波器的结构尺寸,在太赫兹波段实现了中心频率为3.92THz,阻带带宽为0.22THz的滤波特性。在此基础上,设计了嵌套双U型金属单元结构,实现双阻带滤波器,在29.8THz-41.9THz频段内的阻带带宽分别为1.9THz和1.2THz,调制深度24.01dB。通过改变石墨烯层门电压来调谐石墨烯费米能级,可实现对阻带滤波器性能的实时动态调谐。2、提出了口字型金属结构的阻带滤波器,分别研究了单层和双层口字型谐振结构的滤波器。单层口字型阻带滤波器在37.6THz-42.7THz频段内的阻带带宽为3.8THz,调制深度34.32dB,可通过调谐石墨烯费米能级实现滤波器动态调谐功能。双层口字型阻带滤波器在27.3THz-42THz频段内的阻带带宽为14.3THz,实现宽带滤波,阻带内平均透射率小于0.1,调制深度35.89dB。两种谐振结构具有普适性,扩大结构优化尺寸后可以适应在太赫兹频段,单层结构的太赫兹滤波器在2THz-5THz频段内的阻带带宽为0.5THz。双层结构的太赫兹滤波器在2THz-4.7THz范围内形成带宽1.4THz的阻带。口字型结构相比于U型等结构具有更宽的带宽,且由于结构的对称性,具有对入射波偏振方向不敏感特性,双层口字型结构阻带带宽进一步增大,双层结构可以独立控制各层石墨烯费米能级来实现应用阻带的实时调谐功能3、分析VO₂的相变机理,确定不同温度下VO₂的电导率参数,提出VO₂和超材料结合的田字形结构开关滤波器,并提出连通型的田字形结构开关滤波器,实现电加热方式的开关滤波器,即电加热使得VO₂由非金属态转换为金属态,实现可调控滤波器。在常温状态（20℃）VO₂表现为非金属态,滤波器42.9THz-47.4THz实现了的平均透射率达到90%以上的通带。在高温状态（70℃）VO₂表现为金属态,滤波器的谐振中心频率为45.8THz,带宽为5.7THz,两种状态可以通过电加热的方式自由调控。在42.9THz-47.4THz频段内实现开关滤波功能,经验证,田字形结构滤波器在太赫兹频段依然适用。