太赫兹波是指0.1 THz到10 THz频带内的电磁波,它处于从宏观经典理论到微量子论以及从电子学到光子学的过渡区域。太赫兹波具有卓越的物理特性,已经在医疗、安检等领域广泛使用,在未来移动通信技术领域也展现出了巨大前景。基于光栅结构的太赫兹吸收器利用电磁波与物质的相互作用,将辐射能转化为其他形式的能量,是太赫兹技术中的基本器件。当下的光栅结构太赫兹吸收器往往工作频率单一、对入射光偏振态敏感,与太赫兹器件小型化、集成化的发展趋势不符。石墨烯由于其独特的能级结构,与电磁波发生强相互作用,且这种相互作用具有动态可调的特性,因此石墨烯在设计动态可调器件方面应用广泛。本文设计研究了基于石墨烯光栅的可调谐太赫兹吸收器,具体内容如下:理论分析和仿真设计一种基于双层石墨烯光栅结构的可调谐太赫兹吸收器,由双层石墨烯、介电光栅和底部金属衬底组成。结果显示,当石墨烯的化学势从10me V增加到150 me V时,该吸收器的吸收频率从1.015 THz移动至1.165 THz,同时吸收效率可以达到99%。通过对该器件吸收频率下电磁分量近场分布的研究,发现高效的吸收源自双层石墨烯之间的磁共振。进一步通过设计几何参数来控制吸收频率的可调范围。此外,磁共振具有较好的对称性,该吸收器在横磁偏振下可在0°至60°的宽入射角上保持良好的吸收性能。设计了一种基于三层石墨烯光栅结构的太赫兹吸收器。石墨烯层数的增加,提高了结构与入射电磁场的相互作用,使吸收效率进一步提高。经过对结构参数的优化调整,使得TM偏振、TE偏振光入射下,吸收器的工作频率均处于3.7 THz,实现了偏振非依赖的功能。研究了一种双周期石墨烯光栅构成的太赫兹吸收器。将具有不同宽度的相邻石墨烯-硅层结构集合成超单元形式。这两种宽度不同的光栅结构分别与频率为1.015 THz和0.095 THz的入射光发生强相互作用,形成两个吸收峰。并且由于这两个频带之间重叠,实现了带宽的增加。本文设计的石墨烯光栅太赫兹吸收器,具有工作频率可调谐、偏振非依赖、带宽大等特性,丰富了太赫兹吸收器的功能,对太赫兹技术发展具有促进作用。