人工电磁微结构的兴起为太赫兹技术走向成熟应用提供了新的发展机遇,特别是功能与特性能够被动态操控的超材料设计已成为太赫兹领域新的研究热点。本文围绕光、电可调控的太赫兹功能器件开展了如下的工作,具体的内容包括:1,通过对太赫兹技术研究范畴与应用价值的介绍总结出当前发展所面临的瓶颈和问题,阐述了主动可调控的功能器件是突破太赫兹技术限制的有效途径,针对本课题中三个主动功能器件的实现,介绍相关用于拟合和解释微结构电磁响应的理论模型、样品制备和具体加工工艺流程和基于波面倾斜技术的光泵太赫兹探测实验系统的设计。2,光控宽带的太赫兹等离子诱导透明超材料的设计与性能测试。该超材料的单元结构是由一根中央的金属棒和环绕其周围的四个U形金属环组成,多个暗模与明模增强的耦合作用导致了宽带的PIT效应,整个结构被制作在光敏感的SOS衬底上,通过对硅的巧妙设计实现了带宽为0.54~0.82THz透明窗口的光开关效应。在对样品软件模拟、样品加工、实验测量的基础上,从耦合的洛伦兹谐振子模型出发得出该器件主动调制的机制归结于光照抑制了充当暗模的四个U形金属环的谐振激发。3,电磁人工微结构近场谐振模式的动态耦合效应研究。通过使用电磁仿真软件CST模拟了由三个不等边长的同心金属方环结构的电磁响应,相邻方环之间的电容耦合导致很强的透射峰和相反的表面电流,整个结构制作在SOS衬底上,光敏的硅嵌入到相邻的方环之间,模拟上通过改变硅的电导率和实验上通过改变光照的能量都实现了耦合谐振峰的动态调制,增强光照能量能够实现由电容耦合向电导耦合的转变,理论上从耦合的洛伦兹谐振模型出发解释了主动调控的机制缘于自身谐振和邻近模式耦合激发的共同受阻。4,基于超表面相位不连续的电控太赫兹分束器研究。该器件的结构周期由8个振幅相等、相位依次相差π/4的开口环形金属孔构成,能够实现带宽为0.48~0.93THz正交偏振的异常透射,不同的频率将沿着不同的角度出射,以n型掺杂的砷化镓层作为基底,与金属结构层之间形成肖特基接触,通过施加反向偏置电压来动态调控异常透射的振幅,调制的深度和速率分别可达46%和3k Hz。基于砷化镓基底电导率变化的CST模拟很好的再现了实验的结果。