位于微波波段和可见光波段之间的太赫兹电磁波,兼顾光子学和电子学的双重特点使得它在目标检测、超宽带高速无线通信以及成像等方面具有其他波段不可比拟的优势。但它具有光波和电磁波的双重特性,因此并不完全适用某单一理论的研究。传统的太赫兹研究往往基于太赫兹器件,具有配置结构复杂,体积庞大,工作效率低,不利于集成化和系统化等缺点,限制了太赫兹波在集成电路、通信等方面的应用。而具有二维平面结构的超表面可以在亚波长的尺寸结构上对入射电磁波实现有效的调控,并且具有调控能力优异,损耗低和易于集成等诸多特点,被认为是未来通信发展必不可少的关键技术。因此,本文着眼于太赫兹波段下的超表面设计,研究超表面对太赫兹波不同维度的调控作用,并结合太赫兹通信需求,设计实现出不同功能的太赫兹超表面。基于太赫兹波的通信会因为其频率的特殊性而面临严重的传播损耗和穿透损耗,因此在收发功率一定的情况下,太赫兹通信系统的通信距离和覆盖范围会被大大降低。针对这个问题,我们设计了一款正交双极化多波束超表面,该超表面可以对入射电磁波的不同极化波进行独立调控,在不需要额外增加孔径的情况下,生成高增益多波束的反射波,不同波束均可以携带有用信息进行传播,从而达到提高太赫兹通信系统通信距离和覆盖范围的目的。另一方面,现阶段国内外研究团队所实现的太赫兹系统原型验证系统虽然都具有很高的传输速率和传输带宽,但考虑到当今社会无线通信设备的庞大数量以及稀缺的频谱资源,太赫兹通信系统的通信容量仍有待进一步提高。针对这一问题,我们设计了一款双极化OAM多波束超表面,该款超表面可以使生成的每一个多波束携带不同模式数的OAM而彼此相互独立正交。同样地,不同的波束也可以分别携带有用信息进行通信传播,从而可以有效提高太赫兹通信系统的通信容量。本课题所设计的两款超表面,不仅适用于太赫兹频段的通信,并且对于太赫兹技术的其他应用,如:波前成形、全息术等,也有一定适用性。仿真和实验结果表明,设计出的这两款超表面功能表现均符合预期。