太赫兹(Terahertz,THz)波是指频率为0.1THz到10THz的电磁波,是光子技术和电子技术的过渡区。太赫兹技术在通信、生物医学、材料识别和成像等方面发展迅速,并且太赫兹宽频带滤波器在其中有着重要应用。光子晶体是折射率周期性变化的材料,将光子晶体结构应用到太赫兹带通滤波器可有效解决传统滤波器损耗大、传输频带窄的问题。本文将光学领域的二维光子晶体结构引入到太赫兹波段,在太赫兹大气窗口频段内设计了四款基于二维光子晶体的带通滤波器。首先,简要介绍光子晶体的基本理论,利用平面波展开法计算光子晶体的带隙结构。其次,在波导和谐振腔耦合模理论的指导下,利用CST MWS 2013软件设计四款太赫兹光子晶体带通滤波器,并详细讨论了它们的几何和材料参数对滤波性能的影响。其中第一款滤波器是基于垂直波导型的太赫兹带通滤波器,其3dB带宽为50GHz,带内最大插入损耗为0.26dB;第二款滤波器是基于平行波导型的太赫兹带通滤波器,其3dB带宽为55GHz,带内最大插入损耗为0.24dB,该滤波器较第一款滤波器可获得更宽的3dB带宽和更低的插入损耗;第三款滤波器是介质柱渐变型的光子晶体滤波器,其3dB带宽为52GHz,带内最大插入损耗为0.72dB,该滤波器结构简单,易于加工;第四款滤波器是基于前面三款滤波器的改进结构,它在第三款渐变光子晶体滤波器结构基础上引入谐振腔结构,其3dB带宽为57GHz,带内最大插入损耗为0.15dB,该滤波器展现的带内插入损耗特性更优。最后,对第三款滤波器结构进行加工,并利用太赫兹时域光谱系统对其进行测试,将实验结果和仿真结果进行对比,分析误差原因。综上,本文所设计的太赫兹光子晶体带通滤波器具有良好的滤波性能,在太赫兹技术中有着重要的潜在应用。