太赫兹波是频率介于0.1 THz到10 THz的电磁波,它在军事、安全、医疗等领域具有重要应用价值。然而,自然界中缺少与太赫兹波产生强响应的材料,这影响了太赫兹技术的发展与应用。超材料的出现使太赫兹技术得到了发展,通过对超材料的合理设计可以实现对太赫兹波的强响应,进而实现对太赫兹波的有效调控及应用。基于贵金属的传统超材料一旦制备完成,它的电磁特性将无法改变。因此新型可调谐太赫兹超材料引起了人们的广泛关注。本文设计了利用石墨烯、钛酸锶（Strontium titanate,STO）和体狄拉克半金属（Bulk dirac semimetals,BDS）的多种超结构,实现了可调太赫兹宽带吸收和等离子体诱导透明（Plasmon induced transparency,PIT）效应,并研究分析了其特性和物理机制,具体工作如下:1.在太赫兹波段设计了一种基于BDS和钛酸锶的吸收器,利用时域有限差分法（FDTD）研究了该结构在不同BDS费米能和钛酸锶温度下的吸收特性。结果表明,该结构能够实现对太赫兹波的宽带吸收,并且通过调节费米能和温度能够实现吸收带宽及中心频率的调控。利用阻抗匹配理论分析了宽带吸收和调谐机制。并分析了对斜入射条件下超材料的吸收鲁棒性。2.设计了一种基于石墨烯和钛酸锶的太赫兹宽带吸收器。通过FDTD研究了不同石墨烯费米能级和钛酸锶温度下对吸收器的吸收特性的影响。结果表明,通过调节石墨烯费米能级和钛酸锶温度可以实现吸收带宽、中心频率和吸收强度的调控。通过阻抗匹配分析了吸收器宽带吸收和调谐机制。并分析了不同斜入射角度下吸收器稳定性。3.采用金属结构和石墨烯组合设计一种太赫兹可调谐超材料,并利用FDTD算法对其透射特性和慢光特性进行了研究。结果表明,该结构可以实现双PIT效应,并且通过调节石墨烯费米能级可以实现对PIT峰透射率和慢光效应的调控。此外,对双PIT效应超材料的传感特性也进行的研究。在上一研究的基础上,通过添加钛酸锶材料实现对超材料改进,改进后的结构还能通过改变钛酸锶温度还实现频率调控。利用三谐振子模型进行分析了上述两种结构所产生的双PIT效应。通过频率选择表面相关理论分析了改进结构的双PIT效应频率调控机制。4.在太赫兹波段,利用BDS和石墨烯光栅组合设计了一种多功能调控的超材料,利用FDTD研究了其透射特性。结果表明,BDS与石墨烯的耦合实现了单PIT效应。独立或联合调谐BDS费米能和石墨烯费米能级时实现了单PIT窗口的频率调谐,单频光开关和双频光同步开关的功能。此外,通过对原有PIT超材料结构进一步的改进,可以使透射谱从单PIT窗口转变成双PIT窗口。并且通过独立或联合调谐BDS费米能和石墨烯费米能级可以实现双PIT峰频率的调谐、三频同步光开关和四频异步光开关的功能。利用耦合模理论分析了上述两种结构的单PIT和双PIT效应。