本论文讨论了太赫兹波段石墨烯中表面等离子体激元纵波模式的增益特性、横波模式下的传输特性并设计、模拟了基于石墨烯的无源光波导传输结构。本论文在麦克斯韦方程组和物质本构方程基础之上，借助于石墨烯介电函数对石墨烯表面等离子体进行了描述。理论上计算了石墨烯纵波模式表面等离子体激元的色散关系和增益特性曲线，并且讨论了表面等离子体增益特性和载流子浓度、动量驰豫时间的关系。另外，由于外加电场对石墨烯载流子浓度具有调制作用，并且设计、光波导传输结构会涉及的折射率和传播常数问题，本论文计算并分析了石墨烯在太赫兹波段电导率的特性。其中，载流子浓度的变化会改变石墨烯中的化学势，同时会改变表面等离子体的物理参量。计算发现，在不同化学势的情况下石墨烯的电导率特性会随之改变，进而会改变石墨烯的介电函数特性。鉴于表面等离子体激元形成条件，我们通过改变石墨烯中电导率分布可以设计出基于石墨烯表面等离子体激元的传输结构。本论文在最后章节中，首先利用COMSOL多物理场模拟软件中的射频（RF）模块展示了石墨烯表面等离子激元在具有不同电导率区域的传输特性，显示出只有在具有合适的电导率区域的石墨烯才能够支持表面等离子传输。然后，基于上述石墨烯表面等离子体传输特性，通过施加不同的外加电压设计并模拟基于石墨烯表面等离子体激元传输的Y型波导。