近三十年来,太赫兹时域谱技术（THz-TDS）逐渐受到学界的广泛关注。作为它的一种互补的测量技术,现有的太赫兹椭偏技术大抵分为两支:一支是发展较早、沿用THz-TDS的基本原理、基于脉冲测量的时域椭偏技术（THz-TDE）;另一支则是基于高强度太赫兹连续波的频域椭偏技术（THz-FDE）。这两种技术在实践中已初见成效。本文结合太赫兹技术和椭偏技术这两种重要的技术,以矢量角谱变换和椭偏数据反演理论为基础,结合太赫兹波穿透性强的优势,研究了基于起偏器-旋转补偿器-样品-检偏器（PCSA）结构的单频太赫兹波准直式椭偏仪和聚焦式椭偏仪,阐述了椭偏数据反演的解析方法和数值方法。为证实这两种椭偏反演方法的有效性,在缺乏实验数据的情况下,利用COMSOL软件对单频太赫兹波准直式椭偏仪和聚焦式椭偏仪进行频域有限元仿真,并利用椭偏数据反演方法进一步对仿真结果进行反演,得到薄膜的折射率和厚度。本文的主要结论总结如下:（1）单频太赫兹波PCSA结构的椭偏仪只需要利用补偿器的四个不同的方位角下测量得到的太赫兹波强度值可以唯一确定薄膜的椭偏参数,接着利用椭偏数据反演方法通过椭偏参数便可得到材料的结构参数。这使得单频太赫兹波椭偏仪可用于薄膜的测厚。（2）椭偏数据反演方法包括解析方法和数值方法两种。其中,解析方法适用于在椭偏参数误差或偏差较小时透明薄膜的椭偏数据反演,数值方法则适用于椭偏参数误差或偏差较大时透明薄膜或吸收薄膜的椭偏数据反演。在不具备先验知识的情况下,需要采用多入射角联合反演的方法来唯一确定折射率和厚度。（3）在单频太赫兹波准直式PCSA结构的椭偏仪中,对于透明薄膜或吸收薄膜,反射波束都可近似视为高斯波束,波束中心出现不同程度的移位。在单频太赫兹波聚焦式PCSA结构的椭偏仪中,对于透明薄膜或吸收薄膜,反射波束不一定近似为高斯波束,波束可能出现多个峰。在仿真误差存在的情况下,根据COMSOL软件所得到的仿真椭偏参数,利用椭偏数据反演的解析方法所得到的折射率不一定就能与设置值很好地相符,而利用椭偏数据反演的数值方法根据多入射角数据所得到的薄膜的折射率和厚度的相对误差都在1%以内,验证了椭偏数据反演方法的正确性。