超材料是一种具有特殊性质的人造材料,它们通常具有天然材料所不具备的超常物理性质或更优良的工作性能,这些性质主要来自于人工设计的亚波长结构。人造结构单元的排布方式、形状及尺寸都会影响其电磁响应特性。而手性超材料利用手性结构的特殊性可实现特殊的功能,通常针对电磁波的圆偏振分量进行调控。本文围绕手性结构的电磁超材料进行研究,主要包括两个方面的工作:第一个是手性超材料的旋光效应与类电磁感应透明的研究;第二个是基于手性超材料的不对称传输器研究。在手性超材料的旋光效应与类电磁感应透明的研究方面,本文设计并制作了一种约13.4 GHz微波波段的C4对称手性超材料,它不仅具有旋光现象,还能够产生类电磁感应透明现象。透射峰位于13.4 GHz处,透射率为79.2%,旋转角为33°。此外,还分析了该手性超材料的电响应和磁响应特性,以一种新颖的角度来揭示手性超材料结构中的旋光和类电磁感应透明之间的相互联系,并且在此基础上建立了相应的透射率公式,代入数值拟合所得到的透射谱与仿真结果基本吻合。该器件同时具有类电磁感应透明效应和旋光效应,因此能够确保在旋光波长处还能同时具有高的透射率。在手性超材料的不对称传输研究方面,本文针对一种z字形手性结构的不对称传输器进行了研究。分析了其旋光特性和各向异性光学元件的传输矩阵,设计并制作了一种微波波段的z字形不对称传输器。测试结果表明,在工作频率4.25 GHz处,透射率有31.8%,对应的反向透射率为10.9%。此外,本文还设计了一种多层结构的不对称传输器。仿真结果表明,它可在1550nm光通信波段实现左旋圆偏振光的不对称传输。