太赫兹(THz)技术被誉为“改变世界的十大技术之一”,在物理、化学、军事、医疗等领域有着重要的应用。高性能THz探测器的研究对太赫兹技术的发展具有重要的推动作用。太赫兹量子阱探测器(THz QWP)凭借其高速、体积小、易集成等优点引起了高度的关注。目前,THz QWP的研究依然不成熟,其总体目标仍以提高QWP探测器的性能为主。优化器件内的光场分布,从而提高光耦合效率是提高THz QWP性能的一个重要途径。在THz波段,光的波长比较长,已达到器件尺寸的量级,光场分布对器件性能的影响更加显著。45°边耦合是THz QWP进行性能测试时普遍采用的光耦合方式,45°边耦合THz QWP是衡量和比较THz QWP性能时被普遍接受的一种结构,其内部的光场分布对研究和理解THz QWP性能尤其重要。但是到目前为止,其光场分布并没有被研究过。本论文通过有限时域差分(FDTD)方法,针对边耦合结构THz QWP,研究了器件电极结构、激活层位置和耦合角度对光场分布及光耦合效率的影响。另外,针对实验室前期设计的一种性能较好的THz QWP进行了光栅的设计,以进一步提高其性能。首先,我们针对45°边耦合THz QWP,在1-12 THz范围内研究了电极结构对光耦合效率的影响。研究结果表明:整个太赫兹频段可以分成三个区域,即低频区(1 THz-6.7 THz)、中频区(6.7 THz-9.8 THz)和高频区(9.8 THz-12 THz)。低频区应采用全金属电极、中频区两种电极均可、高频区应采用环形电极。该研究结果为实验提供了直接的指导。其次,对不同响应频率的太赫兹器件,我们计算出了合理的激活层位置。最后,我们研究了耦合角度对光耦合效率的影响,得到了光耦合效率比较高的耦合角度,并给出了相应的物理解释。通过这三个方面的合理设计,45°边耦合结构器件的光耦合效率可极大地提高。此外,针对实验室前期设计的一种性能较好的THz QWP,我们进行了一维光栅和二维光栅的设计。对于一维光栅器件的设计,最好的光栅周期等于GaAs材料中太赫兹光的波长;最好的光栅占空比在衬底无限厚的理想情况下是50%,考虑衬底厚度的情况下大于50%;光栅厚度对光耦合效率的影响不大,在实际应用中无须作特殊考虑。对于二维光栅器件的设计,最好的占空比与光栅周期有关。当光栅的边长约等于光栅周期的二分之一时,光耦合效率最高。并且不同形状的光栅的光耦合效果差别不大。光栅结构THz QWP通常比相同器件参数的45°边耦合结构THz QWP的光耦合效率高,能够实现THz QWP性能的进一步提高。