由于超材料的出现,太赫兹领域的相关科学技术的发展也变得非常快速,而利用超材料来完成相关领域的器件设计自然而然的成为了近年来的科研主攻方向,例如利用超材料设计得到的吸波器、极化转换器、调制器等。本文主要以超材料作为出发点,将不同的可调材料结合超材料组成复合型器件,分别研究了宽带单可调、宽带多可调、多带多功能超材料太赫兹功能性器件。利用相应的理论较为详细的解释了所设计的器件背后的物理原因。本文的主要研究工作如下:（1）分别设计了基于石墨烯（Graphene）的宽带完美吸波器以及基于石墨烯和二氧化钒的双可调宽带吸波器。所设计的超材料器件具有经典的“三明治”结构,而电压调节费米能量法作为一种常见的用来改变石墨烯电导率的方法也被应用在本文中。由于石墨烯的材料特性可以由其介电常数决定,则可以达到调节相应性能的目的。此外,由于实际应用的需要,还需要所设计的器件具有角度稳定性。通过仿真发现,所提出的两类宽带吸波器的设计方法对入射角度有很强的鲁棒性,并且具有极化不敏感性,这使得其在实际使用中具有很强的兼容性。（2）论证并分析了一种单频到双频可切换功能的吸波器设计。该结构不同于传统的三层结构,利用二氧化钒（Vanadium dioxide,VO2）和块状狄拉克半金属（Bulk Dirac Semi-metal,BDS）两种材料结合超材料组成了具有五层结构的谐振单元。其中由于二氧化钒具有的可逆相变特性,则可以在器件的工作过程中起到“开关”作用,即VO2在经历相态变化时,超材料器件也变现为不同的功能。有趣的是,当二氧化钒的电导率为200000S/m时改变狄拉克半金属的费米能量不会对吸收率产生影响。而当VO2的电导率为10S/m时,吸收峰值点会受到费米能量的影响。因此,该器件可以同时实现双功能以及谐振频率和吸收幅值的有源可调性。（3）设计了两种不同的宽带极化转换器。其一是利用VO2作为可调材料,该极化转换器由两个半圆金环和两个“T”型二氧化钒纳米条组成。仿真分析可知,在1.474～3.532 THz的频率范围内的极化转换率（Polarization Conversion Ratio,PCR）可以维持在90%以上。分析三个谐振频率点处的电流发现,引起高效极化转换的原因分别是电谐振和磁谐振。此外,通过对二氧化钒电导率的改变,进而可以实现对极化转换效率带宽和幅值的调节。其二是利用BDS作为可调材料,该器件的谐振结构是三个分布在主对角线上的BDS裂环,底面使用的金膜。经过CST仿真发现,PCR＞90%的带宽为1.086 THz（1.965～3.051 THz）,而PCR＞95%的频带为0.63 THz（2.07～2.7 THz）。选定了两个不同频率处进行场分析后也验证了产生高性能转换的原因。（4）论述了一种三功能太赫兹超表面。利用狄拉克半金属和VO2作为可调材料的三功能超表面,其中VO2和BDS都具有“开关”功能,利用VO2的相变机制和BDS的电可调机制,超表面的功能可以在双波段完美吸收、二分之一波片（Half Wave Plate,HWP）以及四分之一波片（Quarter Wave Plate.QWP）之间切换。通过仿真可以知道,双频吸收功能所对应的VO2电导率为2×10~5S/m,且在4.094THz和4.894 THz处出现了两个完美的吸收峰。有趣的是,两个吸收峰的位置和幅值大小几乎不受中间狄拉克半金属开口环费米能量的影响。而极化转化器对应的VO2电导率为10 S/m,费米能量的变化可以使得超表面进一步在QWP和HWP之间切换。当BDS的费米能量为85 me V时,在1.71～2.73 THz的频带内超表面可实现线到圆极化功能。而当BDS的费米能量增加到180 me V,在1.82～2.88 THz的频带内具有交叉极化功能。