太赫兹科学技术在通信、生物检测、安检、成像等领域具有广阔的应用前景,是目前国际上最受关注的学术前沿领域之一。但是,作为太赫兹技术应用的关键器件,太赫兹波调制器仍存在调制效率低、带宽窄、功能性单一等问题,阻碍了太赫兹科学技术的发展和应用。石墨烯作为一种具有独特光学和电学特性的可调材料,为太赫兹波调制器的研究提供新的方向。因此,本文围绕太赫兹波调控技术的需求,设计了多款石墨烯超材料结构,对太赫兹波在幅值、相位、极化特性等方面的调制工作展开研究。本论文主要内容如下:1.研究了一款基于石墨烯的双层十字型超材料,该超材料利用石墨烯层之间的相位耦合作用,得到了单波段等离子体诱导透明的传输响应;在上述结构的基础上,将上层十字型石墨烯结构旋转45°,实现双波段极化不敏感的特性。结合石墨烯的可调性,分析了石墨烯费米能级的改变对传输特性带来的影响,同时对上下石墨烯层产生的谐振模式进行讨论,深入研究了介质层厚度与层间耦合作用的关系。最后,计算出两个透明窗口的折射率灵敏度,探讨了该结构作为多波段折射率传感器的潜在应用价值。2.在双层十字型石墨烯结构的基础上,研究了一款基于石墨烯的双层十字型镂空超材料,实现了透明窗口幅值和相位动态可调的等离子体诱导透明效应。研究结果表明,通过改变十字型石墨烯结构的费米能级,在透明窗口处能够实现17.7%的调制深度。此外,结合慢光理论对超材料结构的群时延特性进行研究,数值结果表明,该超材料结构在9.78THz处获得0.72ps的群时延。该结构利用石墨烯的可调特性,实现了对太赫兹波在振幅、相位上的双重调制,增加了太赫兹波调制器功能的多样性。3.研究了一款基于双波段类电磁诱导透明的超材料结构,该结构由两对开口环谐振器和一根金属切线组成,在微波波段实现双波段动态可调的类电磁诱导透明效应。分析结果表明,通过调整明模与暗模之间的耦合距离,可以对透明窗口的半功率带宽进行单独调控,同时建立耦合洛伦兹谐振模型,研究各耦合参数随着耦合距离的变化关系。此外,对该结构在慢光器件以及能量存储方面的应用性能进行详细分析,同时对超表面结构的测试环境以及实验结果进行描述。结果表明,实验结果与拟合、仿真结果较为吻合,展现了双波段带宽单独调制的可行性。本文结合所设计的三款类电磁诱导透明超材料结构对太赫兹波调制器开展研究工作。通过对明模与明模、明模与暗模的耦合机制进行分析,全面展现了利用类电磁诱导透明超材料在太赫兹波调制器研究上的优势。论文的研究加深了对类电磁诱导透明耦合原理的理解,推动了基于石墨烯超表面的太赫兹调制器发展,对多功能调制器的研究具有重要指导意义。