石墨烯材料具有稳定、高强度、高电导率等优良的物理特性,而且拥有零带隙的能带结构,因此可通过改变载流子浓度达到调节石墨烯电导率的目的。在一定条件下石墨烯可以支持表面等离子体波的传输,并可通过外加偏置电场来控制表面等离子体波的相关特性,这和传统不可调的金属材料相比是一巨大优势。基于以上出众的特性,石墨烯成为设计可调器件的理想材料。本文研究了石墨烯表面等离子体波的色散特性,着重研究通过电场偏置对石墨烯表面波的调节作用。基于Maxwell方程组和石墨烯的边界条件,对表面波进行理论分析。通过理论推导得到TE、TM模式表面波存在的条件,并运用色散方程计算两种模式下表面波的约束特性和传输衰减。计算结果表明在石墨烯-二氧化硅-硅模型结构上存在的TM表面波,在THz及红外频段内具有较小的传输损耗,且具有良好的约束性即能将能量紧密的约束在石墨烯表面附近。以石墨烯等离子体波波导结构为出发点,并结合石墨烯表面等离子体波的传输及电可调特性,设计基于石墨烯表面等离子体波波导结构的太赫兹调制器。首先设计了由单条石墨烯带所构成的调制器,本调制器通过不同的偏置电压来获得不同的传输衰减,从而达到调制的目的。该调制器具有28%的调制深度,并利用等效电路的方法计算得到该调制器的RC时延参数进而获得调制速率,该调制器3d B的调制带宽可以达到45MHz。由于单条带结构调制器的调制深度并不理想,之后设计了由三条石墨烯带所构成的耦合结构调制器,通过对耦合臂石墨烯带添加调制信号,来改变表面等离子体波的耦合效率和传输衰减,从而得到调制特性。采用耦合结构之后对调制器的调制深度有非常大的提升,耦合结构的调制器可以达到76%的调制深度,并具有40MHz的调制带宽。