超材料具有传统材料所不具备的超常物理性能,近年来随着微纳加工工艺的不断发展,超材料的工作频率不断提高,因此在红外波段关于超材料的相关研究受到了很多关注,特别是红外吸波超材料具有宽带/设计灵活等特性,使其在传感器、红外探测和辐射调控等方面得到广泛的应用。本文主要采用严格耦合波理论对金属-介质-金属（MIM）光栅结构所表现的磁谐振和介电近零（ENZ,epsilon near zero）材料所表现的ENZ模式等电磁吸波特性进行分析。主要包含以下工作:（1）通过仿真和实验研究SiO₂-Al双层结构在不同的极化方式（TE极化和TM极化）和不同的入射角度产生的电磁响应,分析验证了完美吸收ENZ模式的激发条件为电磁波TM波极化且斜入射。研究表明:该条件下双层结构在ENZ点（λ=8μm）附近吸收效率接近100%,且这种吸收模式具有亚波长场增强和场局域性的特点。进一步研究结构参数和表层金属光栅层对ENZ模式的影响,发现SiO₂薄膜在λ=9.5μm附近存在的强介电损耗会抑制ENZ模式的产生。通过对比验证揭示了激发ENZ模式的关键因素为垂直于ENZ层入射界面的分量电场。（2）研究磁谐振模式对ENZ模式的影响,通过设计Al-SiO₂-MgF₂-Al方形光栅结构,利用结构中的磁谐振模式在垂直入射条件下成功的激发了ENZ模式,打破了ENZ模式存在的极化敏感特性和角度依赖性等问题。系统探索了结构参数对ENZ模式和磁谐振耦合状态的影响,依据等效介质理论和不同介质层中的电场分布,提出了介质层MgF₂薄膜厚度影响吸收模式的耦合效应分析方法。结合磁谐振和ENZ模式之间的耦合产生的近邻吸收峰,以及SiO₂薄膜在波长λ=9.5μm附近的损耗吸收,实现了多个吸收模式的叠加设计,并进行实验验证。最终获得了波长范围为7.8μm¹0μm,吸收效率超过90%的宽带吸波结构。（3）针对MIM光栅结构,采用等效媒介理论研究了不同结构参数对磁谐振行为的影响,发现金属光栅宽度能够有效控制磁谐振的谐振波长。研究表明:MIM光栅结构的表面周期金属层与空气在界面处产生的表面波（表面等离子体激元）在一定的波长范围内会与磁谐振产生耦合现象,抑制磁谐振模式的吸收,并且在强耦合状态下导致磁谐振吸收带宽变窄。