太赫兹波通常是指位于0.1-10 THz频段的电磁波,在电磁波谱中处于一个特殊的位置,其频率的特殊性使得其在医学成像领域有着广阔的应用前景。和现有成像技术相比,太赫兹医学成像技术具有诸多不可替代的优势,例如:它的非电离辐射特性和X-ray成像技术相比,对于医护人员和检查者都是安全无损的,同时也可实现非接触测量;和超声检测技术相比,太赫兹成像技术的分辨率更高（100μm）,可以更加清晰的判断病变组织的边缘信息;和核磁共振成像技术相比,太赫兹成像系统的体积小,操作更方便,成本较低,且不使用造影剂,对人体安全无害。传统的太赫兹成像系统大多使用逐点扫描的方式进行探测,受成像机制的限制,成像速度非常慢。为了提高成像速度,现有的成像系统则需要配备太赫兹探测器阵列,但太赫兹探测器阵列昂贵的价格严重阻碍了其应用性发展。为了突破这一不足,利用基于压缩感知技术的太赫兹成像系统,使得仅需一个探测器及一个空间光调制器阵列,便可对图像信号进行快速重建进而实现成像,而此方法的关键技术便是制备出高性能的太赫兹调制器。本文提出了一种金属光栅负载石墨烯耦合谐振腔结构的高性能太赫兹调制器设计。本文使用有限元仿真软件（COMSOL）对器件性能进行仿真,并推导了理论公式计算器件模型的反射率。根据仿真和理论公式结果,我们制作出了单点调制器。最后,仿真结果,理论计算结果和实验结果取得了良好的一致性。我们在0.2-1 THz范围内的谐振频率下实现了接近100%的调制深度,在调制深度和器件工作频率数量方面均优于已报道的太赫兹调制器。调制频率还可以根据入射角,基板厚度和折射率灵活调整。本文最后介绍了我们对实验室现有太赫兹系统的升级改造工作,用于检验扩展的2D调制器阵列的性能,解决了阵列测试过程中现有系统的不足之处。本文的研究工作,为解决基于压缩感知的太赫兹高速成像系统中的核心硬件问题做出了重要贡献,有望实现一种基于太赫兹压缩感知的高速成像技术。