随着5G技术的普及，拓展通信频带已成为发展通信技术的趋势，对太赫兹技术的挖掘是拓展通信频带的有效手段。超表面作为一种由亚波长谐振单元构成的人工复合型结构，在对太赫兹波操控方面具有巨大的优势。本文基于传输相位理论和几何相位理论，提出并研究了两种超表面单元结构对太赫兹波的响应，设计出多种平面结构的太赫兹波前操控器件。本文主要的研究内容和创新点如下:
　　(1)基于传输相位理论，设计了一种高效宽频带的透射型超表面。建立了法布里-珀罗干涉模型，对其进行理论验证。通过构建合适的相位梯度，在0.4-1.0THz上实现了异常折射和涡旋波束产生，并且在0.8THz处构建了两种聚焦透镜。仿真结果(异常折射角、焦距等)与理论值较吻合。
　　(2)基于几何相位理论，设计了一种高效的全空间超表面。入射的圆极化波被超表面转化为正交极化波，并在0.6THz透射，在1.67THz反射。两种工作模式下的相位梯度可以独立地控制。引入表面电流分布探究了其独立工作的物理机制。在一维方向上合适地排列单元结构，实现了异常折射/反射、全空间透镜。最后，我们设计了全空间涡旋波束产生器，两种工作模式下产生的一阶轨道角动量纯度达到0.692和0.659，远高于次模的权值。
　　以上工作为设计高效、宽频带的太赫兹波前操控器件提供了有效的方法，并且促进了多功能太赫兹器件的小型化、集成化。我们设计的器件在太赫兹成像、通信、雷达等方面有巨大的潜在应用。