第五代移动通信系统（5G）的商用时代刚刚开启序幕,许多发达国家就开始了第六代（6G）移动通信技术的研发。6G通信频段已经进入太赫兹频段,但是太赫兹频段的相关功能器件还不够成熟,距离实用化和商业化还有一段较长的距离。因此,研发能够有效传输和调控太赫兹波的功能器件,对6G通信的发展具有重要的战略意义。本文结合二氧化钒（VO₂）的相变特性,研究了基于VO₂可调谐超材料的太赫兹波控制器件,主要研究内容如下:1.设计了一种基于VO₂可调谐超材料的太赫兹非对称传输器件。利用有限积分法对器件性能进行了仿真,结果表明:器件在1.0 THz-1.6 THz范围内能够动态控制线极化波的非对称传输和极化转换率。当VO₂由介质态向金属态变化时:（1）可以对非对称传输参数进行从0到0.63的调制;（2）对于正向传输,极化转换率达0.9以上的带宽可从0.05 THz扩展至0.6 THz;（3）对于反向传输,极化转换率可从0.9降低至0.1。利用非对称传输理论、类Fabry-Pérot腔多次反射干涉理论和电磁场耦合理论,阐明了器件的非对称传输、可调谐性以及旋光性的机理。2.设计并制备了一种基于VO₂的可电控太赫兹带阻-带通转换器。首先,研究了器件在TE模式（y极化波正入射）下的电磁响应,仿真和实验结果表明:通过电致焦耳热来改变VO₂垫片的电导率,可使器件在0.1 THz-1.2 THz范围内实现从带阻滤波变为带通滤波。利用LC等效电路模型和表面电流分布规律,解释了带阻-带通转换原理,并利用控制变量法研究了关键几何参数对谐振频率的影响。然后,在TM模式（x极化波正入射）下,研究了谐振模式的变化机理,结果表明:谐振模式改变源于VO₂垫片相变引起的电导耦合效应。3.设计并制备了两种基于VO₂可调谐超材料的太赫兹调制器:超表面Y和超表面X。超表面Y主要是用于对y极化波的波谱调控,仿真和实验结果表明:在0.1THz-1.0 THz范围内,通过电控VO₂垫片的电导率,可将中心频率分别在0.33 THz和0.83 THz处的谐振谷A和B合并为一个在0.58 THz处的谐振谷C,在0.58 THz处透过率幅值的最大调制深度可达82.4%。并利用微观偶极描述解释了超表面Y这一宏观频谱的重构现象。超表面X主要用于对x极化波的频率和相位调制,实验结果表明:通过电控VO₂垫片的电导率,可使谐振频率从0.86 THz瞬间跳变至0.6 THz处,产生了0.26 THz的频移。并且在透过率幅值相等的0.75 THz处,其相移达到了50°。本文提出的这些基于VO₂可调谐超材料的太赫兹波控制器件,对可调谐太赫兹功能器件的研发具有重要的参考价值。