石墨烯作为一种理想的二维材料以其独特的机械性质、电学性质和光学性质在各个领域得到了广泛的研究。本论文首先介绍了石墨烯在光子和光电子器件领域的应用,分析了这些器件所使用的结构及特点,进而引出本文章所使用的棱镜全内反射结构。本实验组发现了此结构下的石墨烯偏振吸收和宽带吸收性质,基于此本文章主要做了两个方面的研究内容：利用多层介质膜的矩阵传输理论模拟计算,对比分析了石墨烯与金膜的光谱响应,突出了石墨烯的宽带吸收性质与可调控的特点。将全内反射条件下石墨烯与金膜的偏振吸收性质进行对比,在实验上我们验证了金膜的表面等离激元共振(SPR)现象,而石墨烯则体现出不同的偏振吸收特点,这是由于可见光波段石墨烯与金属具有不同的响应,从而表现在其具有不同的光学常数上。基于石墨烯的偏振吸收效应,提出了一种在透明基底上同时适用于机械剥离石墨烯和CVD石墨烯的层数判定方法,利用扫描的方法可以得到石墨烯的三维图像,从而可以对石墨烯的均匀性进行分析。与其它测量方法相比较,本方法的特点是：适合对大面积透明基底上的石墨烯进行分析,不受石墨烯层间堆叠方式及间隙的影响。而且本方法很容易推广到其它二维材料(氧化石墨烯GO、二硫化钼MoS2等)的层数测量和光学性质分析。最后,我们指出石墨烯的棱镜全反射结构可以应用于需要宽带吸收增强的光电探测领域,光学调控领域和表面等离激元研究领域等。图41幅,表2个,参考文献74篇。