太赫兹波具有低光子能量、高透射、低损耗等特殊性质,使其被广泛地应用于无损检测、成像、通信等领域。由于自然界中缺少可以对太赫兹波产生响应的材料,严重地阻碍了太赫兹波的开发和利用。超材料作为一种新兴的人工合成材料,可以通过合理地设计其单元结构及形状尺寸等因素,使其对特定频率的电磁波产生响应。因此,超材料的出现给太赫兹波的研究带来了新的机遇。氧化钒是一种性能良好的红外探测材料,如何将其应用到超材料中,制备出氧化钒超材料是本论文主要的研究内容。此外,本论文还对超材料响应的调控、溶胶-凝胶法制备氧化钒的工艺优化、氧化钒超材料的设计仿真等进行了研究。具体的研究内容包括:(1)结合前人的研究,本论文提出了调节超材料太赫兹响应的一种新方法,即在超材料的中间介质层引入一附加金属条,调节该金属条的位置和线宽。仿真结果显示,在附加金属条向顶层金属环移动的过程中,超材料的响应频率红移。当金属条位于介质的中间位置时,超材料的吸收峰值达到最大(99.98%)。在附加金属条线宽增加的过程中,超材料的响应频率亦发生红移,且吸收峰值增大。采用该方法,可以对超材料的太赫兹响应进行有效的调控。(2)通过优化溶胶-凝胶法制备氧化钒薄膜的工艺条件,制备适用于超材料介电层的氧化钒薄膜。经过重复制膜工艺的方法,可以明显地提高氧化钒薄膜的厚度。采用此方法制备用作超材料介电层的氧化钒薄膜,可实现氧化钒超材料对入射电磁波的响应吸收。(3)对所设计的氧化钒超材料进行仿真,发现随着超材料介电层氧化钒薄膜厚度的增加,超材料对入射电磁波的吸收增强。当氧化钒薄膜的厚度从137nm增加到296nm时,超材料对入射电磁波的吸收率从20.90%增大到了41.16%。(4)利用微加工技术,制备出本论文氧化钒超材料的图形掩膜。在此基础上,成功地制备出氧化钒超材料。分别对介电层为经过1次、2次、3次工艺所制备的氧化钒薄膜的超材料进行太赫兹时域光谱(THz-TDS)测试,测试结果表明所制作的氧化钒超材料的吸收频率分别为0.65THz、0.70THz、1.11THz,与仿真所得的氧化钒超材料的结果基本吻合。