太赫兹(THz)辐射的独特性质在很多领域具有广阔的应用前景。随着太赫兹光学的发展,应用于这个频段的光电器件也逐渐成为研究的热点。设计出性能优越的THz滤波器以及THz波导器件将会进一步推动这个领域的发展。在这篇论文中主要利用两种金属微结构器件来实现对THz辐射的滤波以及导光的控制。首先,基于模式展开法分析了亚波长矩形金属光栅的电磁响应特性,利用反射式矩形金属光栅对入射光的腔共振吸收效应来实现响应带宽可调的带阻滤波器。另一方面,在反射谱中被滤掉的某个频段的THz光子将被局域在光栅的金属槽内并使槽内的电场强度显著的增强,利用这个特性有望实现THz辐射与分子的非线性作用。论文的另一个工作是通过理论建模分析了环形槽金属线上的表面波模式,发现这种表面模可以作为一种等效的表面等离子体激元,并且其等效表面等离子体频率可以由金属线的结构参数来控制。如果把等效表面等离子体频率降低到THz频段附近则能够实现对THz光子的亚波长束缚。有趣的是,这种环形槽金属线可以等效为一种敷有电介质涂层的Guabo线,其电介质涂层的折射率完全由环形槽金属线的结构参数来决定。这种微结构金属线除了是一种有效的THz波导外还能作为THz金属线波导的输入耦合器,波导滤波器以及THz光学延迟线系统。如果把环形槽金属线近一步加工成锥形结构则能克服衍射极限实现对THz光的超聚焦效应。这些特性在THz光学中有着重要的应用价值。