超材料吸收器作为超材料的一个重要功能器件,目前得到了广泛的研究。相对于传统的吸波材料,超材料吸收器具有很多无以伦比的优点,比如吸收强、厚度薄、质量轻、频率可调与电磁参数可设计以及在无损探测、太赫兹成像、隐身技术等领域有潜在的应用。本文通过优化设计结构参数,研究了多带、宽带材料吸收器,并在此基础上把半导体材料引入超材料吸收器的关键部位,详细研究了增强磁共振的方法。主要内容包括以下几部分:首先研究了一个多带太赫兹超材料吸收器,并对该超材料吸收器进行了设计、刻画和理论计算。在实验上制作出了双带超材料吸收器,通过合成双带和单带超材料吸收器,构造了多带超材料吸收器。理论和仿真结果表明,多带超材料吸收器在0.57 THz,1.03 THz,1.44 THz和1.89 THz有明显的吸收,对应的吸收幅度分别为99.9%,90.3%,83.0%,96.1%,仿真的工作带宽为0.1THz到2.2THz。多带吸收器延伸了吸收的频带,整个吸收器的厚度是中心工作波长的3%,并且该吸收器结构简单,可以通过改变尺寸延伸到其它频段的吸收。其次设计了一种在太赫兹波段的宽带超材料吸收器结构。仿真结果得出吸收强度超过90%对应的吸收频率从6.56THz到8.10THz,吸收带宽为1.54THz,工作带宽从6THz到9THz。这种设计提供了一种构造宽带超材料吸收器的有效方法,同时指出四个双带超材料吸收器之间的耦合效应将影响宽带超材料吸收器的吸收性能,该宽带吸收器具有偏振不灵敏性。对于很多潜在的应用,设计的超材料希望能够展现出主动、被动或调谐响应。通过外部激励的方式实现一定频率的调谐取代由尺寸决定的固定频率的可调谐超材料被设计出来。最后我们设计和数值仿真了光激励的可调谐(转换)太赫兹超材料吸收器,其中蓝移可调谐超材料吸收器的吸收频率从0.68THz调谐到1.61THz,调谐范围为57.8%,通过仿真金属的表面电流发现,随着光照能量的增强,超材料吸收器的电共振减弱,磁共振的吸收强度增强;红移调谐吸收器的吸收频率从1.17THz调谐到0.68THz,调谐范围达到42%,半导体硅的电导率为300000S/m时,由半导体过渡到导体,开口处形成通路,将会影响超材料的共振吸收特性;蓝移红移可调谐吸收器在一个超材料吸收器结构中同时出现,通过优化设计找到了最佳参数和结构,对于低频吸收是由于电和磁的共振吸收所致,而对于高频吸收则是由偶极子共振和磁共振的共同作用,随着光照能量继续增加,则超材料吸收器中的电流分布发生了变化,从外部两个开口环转向内部环谐振。