因为太赫兹波具有较低的光子能量,且对大部分的非极性材料具有极强的穿透力,可以被广泛应用到各个领域。其中,对于样品的定性与定量检测是太赫兹波导检测领域的一个重点研究方向。本文提出了基于波导结构的太赫兹指纹检测的方法,来实现微量生化样品或者是低浓度气体的定性与定量检测。以下为本文的主要工作:(1)从理论上仿真计算了一种基于一维光子晶体的波导结构。调节波导尺寸使得器件的谐振频率与目标样品的特征吸收峰一致来实现特异性检测。以乳糖为例,该波导能检测到的乳糖厚度最薄为1μm,最大为15μm,相比较之前报道的需要样品量为几十微米或者更厚的器件有明显的优势。(2)设计了一种光子晶体光纤波导,材料为特氟龙(TOPASE)。以有毒气体氰化氢为例进行检测,该波导能分辨的最低气体浓度为2 ppm。同时,该波导的长度仅为0.1 m,有利于快速实时的检测环境中的有毒气体,便于集成化设计。(3)提出并设计了一种空心波导结构,所用材料为聚四氟乙烯(PTFE)。以有毒气体氰化氢为例,实现了该波导对氰化氢的低浓度检测。在标准大气压(1atm)、波导长度为1.28 m的情况下,每立方米大气中氰化氢的体积为两立方厘米时(即气体浓度为2 ppm),可以引起波导透过率由100%衰减至25%。