近年来,伴随着各领域科学技术研发的不断探索与深入,有关于太赫兹技术的相关发展也相应得到了显著的发展与提高,其中太赫兹功能器件已经在太赫兹技术领域得到了广泛的应用。太赫兹微结构功能器件的研究已变成太赫兹器件的主要发展趋势,本文通过对国内外太赫兹微结构功能器件的了解,从理论上加强了对太赫兹波在变截面周期波导中的传输机理的研究,而且对太赫兹功能器件中涉及到的太赫兹波导的设计、模式共振的物理机制与磁场分布、太赫兹材料性质、频率调控和仿真等一系列科学和技术问题进行研究。本文的主要研究内容主要有以下几点:1、研究了太赫兹波在变截面周期波导中的传输特征,介绍了由相同的两个横向模式共振相互作用产生的布拉格共振和不同横向模式之间发生的非布拉格共振,接下来通过调整波导的周期长度和平均半径来控制禁带的范围以及禁带中通带的频率位置,实现太赫兹波在波导中的传播模式的调控,基于多模共振原理,设计一种够实现单一高阶模式透射的太赫兹波导。2、设计了单模透射太赫兹波导结构,并在波导中添加对磁场敏感的向列型液晶E7,通过增大外界磁场和太赫兹波传播方向的夹角θ,研究通带的中心频率的频移特性,接着分析中心频率处磁场的纵向分布和截面图,并在轴向上磁场最大处取其沿半径方向的电磁场变化,说明了波导能够传输单一高阶模式且频率可调控。3、通过在完美变截面周期结构波导中引入缺陷,在布拉格禁带和非布拉格禁带中产生缺陷模,数值模拟发现非布拉格缺陷模的谐振频率可以通过金属管壁的温度特性来控制。当固定缺陷半径减小缺陷长度,L=0.2Λ和L=0.8Λ时,最高可调谐能力为11.5MHz/K,然后研究了缺陷长度固定减小缺陷半径,R=0.7r₀时,灵敏度为10.15 MHz/K。4、最后设计了两种简单波导结构初步实现双通带滤波以及双频带阻滤波的效果,一种是在变截面周期波导结构中引入“工”字型缺陷,根据需要合理设计结构参数让固定频率的波通过,设计出双通带滤波器;另外一种是由两组边界为正弦函数Asin（2πx/50）的周期性变截面波导穿插排列而成,研究了复合波导的起伏参数、正弦函数的周期以及振幅对禁带宽度的影响,实现最大禁带带宽为1.6 THz,宽带与中心频率的比值高达40%,基于以上结果得到一种复合波导结构的高效带阻滤波器。总之,从理论上设计出不同结构参数的变截面波导,用数值模拟的方法,分析波导内的场分布、模式共振机理和谱带特性,设计出各种太赫兹功能器件,并通过机械应力、金管壁的温度特性以及填充液晶材料的磁控特性等方式改变缺陷尺寸实现功能器件的可调控,为太赫兹医疗、通信、军事和成像等领域提供参考。