近年来,太赫兹波因其光子能量低、对非极性非金属材料穿透性强等优越的性能而备受研究者关注,太赫兹成像技术也因此得到了快速发展,并逐渐应用于各个领域,其中包括医学、化学工业、国土安防等。然而,现如今已报道的太赫兹成像系统大多采用体积大、重量大的体式传统透镜和反射镜作为聚焦、成像器件,如球形透镜、抛物面镜、非球面透镜等。此类系统体积庞大,操作复杂,不易于集成。平面超表面透镜具有超薄、质轻等优点,将之应用到成像系统中,正好可以弥补传统聚焦、成像器件的不足。本文针对太赫兹波长118.8μm,提出研制一种基于全介质超表面透镜的无限远显微成像系统。本文主要工作如下:（1）介绍太赫兹显微成像系统的背景、意义以及研究现状,并结合该现状提出本文的研究方向。（2）研究了一种偏振无关的全介质超表面结构,利用该超表面结构设计了无限远显微系统所需的物镜和筒镜,其焦距分别为100λ、600λ,数值孔径分别为0.95、0.45,并采用矢量角谱衍射方法对其聚焦性能进行仿真验证。（3）采用微纳米加工技术完成超表面透镜的制备,在太赫兹波长118.8μm,对其聚焦性能进行实验测试:物镜焦斑在x、y方向的半高全宽分别为0.45λ、0.61λ,旁瓣比分别为24%、25%;筒镜焦斑在x、y方向的半高全宽分别为1.52λ、1.66λ,旁瓣比分别为28%、22%。（4）采用矢量角谱衍射方法,在太赫兹波长118.8μm,对基于全介质超表面透镜的无限远显微成像系统进行了理论仿真,对其成像性能进行分析和讨论。（5）搭建了无限远显微成像体统,并进行了实验测试。系统成功对尺寸为5×9、线宽为0.6λ的字母进行显微成像。并在光栅样品测试中,观测到了线宽为0.5λ的光栅产生的最小特征尺寸为0.25λ的泰伯衍射条纹。