太赫兹技术在无损成像、通信、光谱探测、医学和生物学等众多领域有着广阔的应用前景。太赫兹技术的进步不仅由高效的太赫兹辐射源和探测器决定,更取决于各种高质量的功能器件,因此对太赫兹系统中的功能器件如太赫兹波导、偏振器、天线、带阻带通滤波器等的研究尤为重要。传统太赫兹功能器件存在体积大、损耗大和价格昂贵等问题,并且由于自然材料性质的束缚,导致器件性能还不能满足需求。超表面是由周期性排列的人工微结构单元组成的阵列,通过改变界面处的相位对入射光进行调制,可以看作是二维的超材料,具有很多自然材料无法实现的特性。超表面可以通过控制单元结构的大小、旋向等来实现对电磁波强度、相位、偏振、速度以及波前的调控,从而按照特定的功能需求来控制电磁波,是自由调控电磁波的理想平台。各种基于超表面的器件,例如超表面透镜、超表面分束器、超表面全息成像也应运而生。本论文首先介绍太赫兹技术与超表面的背景、概念、当前研究进展,超表面的异常折反射、数值研究分析方法以及基于飞秒激光双光子聚合的超表面的制备工艺。在此基础上设计了三种太赫兹器件,包括圆二色性超镜、光束偏折器和太赫兹可调带阻滤波器,探讨器件参数对器件性能的影响。最后,利用上述制备工艺,加工了太赫兹可调带阻滤波器,并利用时域太赫兹光谱对器件进行了性能测试。本论文的主要工作内容如下:1.设计了一种基于金属超表面的太赫兹圆二色性超镜,可以实现对左旋圆偏振光的完美反射以及对右旋圆偏振光的完全吸收。通过时域有限差分法仿真模拟,分析入射角、几何偏移等参数对器件性能的影响。2.基于严格耦合波分析法,设计了一种基于介质超表面的太赫兹光束偏折器。对透射式和反射式光束偏折器分别进行了结构优化,研究偏转效率与偏转角度的关系以及电场分布图,评估设计的光束偏折器的优势。3.设计了一种基于超表面的太赫兹可调带阻滤波器,研究各种结构参数对滤波器性能的影响,利用实验室的飞秒激光双光子聚合加工系统制备样品,最后通过实验室自主搭建的太赫兹时域光谱系统对样品进行测试。