随着太赫兹技术的发展日益成熟,越来越多的太赫兹功能器件被设计、应用并走进我们的生活。但是对于太赫兹器件的研究还不够完善,在一定程度上限制了太赫兹技术更广泛的应用。为了进一步研究太赫兹波的调控性质,提高太赫兹器件的调控性能,本文以“C”字形开口谐振环为基本结构,设计了多种不同的超材料结构。采用CST仿真软件通过控制变量法分析了超材料结构参数（如金属层厚度、衬底厚度和开口距离等）的变化对太赫兹波透射性能的影响。根据多次模拟研究得到的最优结构参数制备了太赫兹超材料样品,并利用太赫兹时域光谱仪（THz-TDS）检测了样品的透射特性,实验结果与仿真结果基本一致。为了提高超材料结构对太赫兹波调控的的灵活性,本文在谐振环开口处嵌入二氧化钒材料,利用二氧化钒的相变特性,实现太赫兹滤波器在不同温度条件下的带通或带阻功能,并比原来的超材料结构具有更广泛的调制深度。论文主要内容如下:1.设计了一种基于硅衬底的方形孔嵌入金属开口谐振环超材料结构,通过模拟研究发现:随着金属层厚度的增加,超材料结构的透射峰位置往高频移动,且透射率略有下降;随着超材料衬底厚度的增加,透射峰位置往低频移动,透射率随着衬底厚度的增加有所下降;随着开口距离的增加,透射峰的位置往高频移动,且透射率增加。2.设计了基于聚酰亚胺衬底的三种开口谐振环超材料结构,通过模拟研究发现:随着金属层厚度的增加,超材料结构的透射峰的位置往高频移动,透射率有轻微的下降;随着衬底厚度的增加,透射峰位置往低频移动,透射率有所下降。当衬底的厚度足够大时,透射峰的频率将会趋于一个稳定值。3.通过仿真得到了单个开口谐振环和正反开口谐振环结构的太赫兹波的透射谱,模拟研究发现:随着开口谐振环个数的增加,透射峰的数量也会增加。只有一个开口谐振环时,在0-2 THz内出现了一个透射峰,当有两个开口谐振环时,在0-2 THz内出现了两个高透射峰。因此,可以使用一个和两个“C”形开口谐振环来生成单频带和双频带传输峰值,通过在单元结构中增加更多谐振环,有可能提高太赫兹探测装置的灵敏度。4.根据模拟研究的结果,选取最优结构参数研究了太赫兹超材料样品的制备工艺,制备了超材料样品。使用太赫兹时域光谱仪（THz-TDS）测试了样品的透射谱,发现透射率曲线与数值模拟结果基本一致,但透射率有所下降,分析原因是因为在样品制备过程中存在尺寸误差,此外在样品检测过程中,环境中的水分对太赫兹波会有一定程度的吸收。5.研究了“目”字形结构嵌入二氧化钒材料后在不同温度（即不同电导率）下的透射率,根据模拟结果,调制深度可达到93.2%。将“目”字形开口谐振环结构分解成不同的基本结构,并分别在开口处嵌入二氧化钒相变材料,研究了不同温度下太赫兹滤波器的带通和带阻功能,比较它们的调控效果。研究发现,“田”字结构的调制深度可达到95.9%,调制范围更广,效果最佳,该研究为太赫兹滤波器件的研制提供了参考。