随着太赫兹波源和探测器的基础问题解决,太赫兹波段的通信器件成为当前研究和开发的焦点。作为通信系统的核心器件,调制器被广泛应用于多种系统中,如生物医疗和传感系统等等。因此,研究高性能的调制器已成为太赫兹领域的研究热点之一。因石墨烯具有优异的电学特性,使其成为设计高性能的太赫兹波调制器的理想材料。本文主要采用等效电路的方法研究了基于石墨烯的太赫兹波调制器,其主要内容如下:首先,本文介绍了石墨烯的基本性质,研究了基于石墨烯的调制器等效电路模型,为分析和设计高性能的太赫兹波石墨烯调制器奠定理论基础。其次,在上述理论的基础上运用三维仿真软件分析了基于石墨烯的调制器的传输系数。通过等效电路法来理论计算调制器的调制速度和工作带宽。透射式调制器具有高调制速度(152KHz)、宽带宽(264KHz)、低传输损耗(0.3dB)的特点。反射式调制器具有高调制深度(96%)、宽带宽(72KHz)、低偏置电压(4V)的特点。对设计好的透射式调制器在实验室中进行加工和测试,测试调制深度达到61%。通过对比实验测试数据和仿真计算结果,获得完善的分析与测试模型。最后,分析了基于频率选择表面的石墨烯调制器。采用三维仿真软件对设计的调制器进行分析。分别分析了石墨烯的层数、频率选择表面的位置等几何参数对调制器性能的影响,得出最终的优化模型。该调制器在工作带宽内(0.23THz到0.6THz),调制深度在90%以上。并且对最终的模型采用等效电路法来分析,最后结果表明软件仿真和理论计算近似相等,为调制器的分析和计算提供一种有效的分析方法。