红外吸波超材料在热辐射控制、传感以及探测等领域具有非常广阔的发展前景和巨大的应用潜力，近几年来迅速成为人工电磁结构材料领域的研究热点。随着电磁波频段的不断提升，红外吸波超材料一方面呈现出新的电磁特性，展现出广阔的研究空间；一方面也伴随着更复杂的电磁现象，冲击着现有的电磁耦合分析理论与手段。本文充分理解电磁耦合分析的重要性，尝试引入更为有效便捷的电磁耦合分析方法。　　本文基于传统的三明治型金属（光栅）-介质-金属红外吸波超材料模型，引入多种电磁谐振机制，包括磁谐振、驻波以及表面等离子体激元，并且通过对三者频谱特性的调控提升吸波性能。在分析方法上，采用严格耦合波法引入Floquet模式，建立Floquet模式与磁谐振、驻波以及表面等离子体基元之间的相互对应关系，提出基于Floquet模式分析和电磁边界条件的电磁谐振机制分析方法，成功阐述了驻波与表面等离子体激元之间的耦合现象，形成了一条新的电磁耦合分析途径。在吸波结构设计上，基于Floquet模式分析，通过合理的调节驻波激发条件以及磁谐振激发波长，实现了不同红外波段的宽带吸波效果。本文主要工作如下：　　（1）建立了Floquet模式与驻波/表面等离子体激元之间相互对应关系。对于TM0模驻波，其能量分布在Floquet模式的零模（即基模）ETM0,x，不存在Ez分量；对于TMi模驻波，其能量分布在Floquet模式的i th模ETMi,x或ETMi,z，存在两个方向上的驻波，其中i=1,2,3…。对于TMi模表面等离子体激元，其能量分布在Floquet模式的i th模ETMi,z。　　（2）发现并解释了三明治型红外吸波超材料中基于界面效应的等效介质现象，当介质-金属表面激发出表面等离子体激元时，如果介质材料层的厚度小于Floquet模式的i th模ETMi,z在介质材料层中的有效波长的1/4，ETMi,z会有一部分能量穿过金属进入到空气，形成由介质材料层与一定厚度的空气组成的等效介质，当介质材料层的厚度接近ETMi,z在介质材料层中的1/4有效波长以后，表面等离子体激元在空气中的能量分布可以忽略，等效效应消失。　　（3）提出了一种基于Floquet模式和电磁边界条件的耦合分析方法，成功阐述了TM0模驻波与 TMi模表面等离子体激元之间的耦合现象，揭示了表面等离子体激元与驻波之间能量的转移，并根据Floquet模式的分布情况建立恒等式，量化了能量转移及其与表面等离子体激元吸收增强现象的矛盾关系，改变了表面等离子体激元激发波长与介质材料厚度无关的认知。　　（4）提出了一种双介质红外吸波超材料，通过调整金属光栅的形貌，大幅减小了驻波激发对介质材料层的厚度要求。同时引入双介质材料，减小空气-介质表面的电磁反射，降低磁谐振的激发波长。通过合理的电磁参数与尺寸搭配，最终实现了磁谐振、驻波以及表面等离子体激元的耦合，分别在5μm-8μm和8μm-14μm波段实现了宽带吸收。　　本文提出的基于Floquet模式的耦合分析方法，有望简化并量化对复杂电磁现象的分析，所提出的双介质红外吸波超材料，结构简单，易于制作，宽带吸波效果优异，为后续的热辐射控制研究提供了较为理想的材料。