超表面是人工构筑的以周期或者准周期形式排列的具有亚波长厚度的纳米结构阵列,通过控制与入射电磁波的相互作用,能够产生独特的光场操控能力。近年来,以金属等具有等离子体特性的材料为基础的等离激元超表面发展迅速,已经形成了多结构、多功能的器件,在电磁波吸收、偏振转换、波前操控等方面都具有重要的应用。随着等离激元超表面结构的不断丰富,人们提出了更高的应用需求,即在原有的功能固定的被动超表面中通过引入光学和电学性质可调的功能材料等手段,使其具有实时可调谐或者可重构的功能,实现超表面的主动调控。主动调控超表面的出现使得超表面的应用范围扩展到了光开关调制、光传感以及变焦透镜等方面。相变材料GST是实现超表面主动调控非常理想的一种功能材料,它具有稳定的晶态和非晶态,且相变具有速度快、非易失、可反复等优点。近年来借助GST实现超表面主动调控已经成为了一个重要的研究课题。本文旨在以相变材料GST为功能材料,研究其在两种典型的复合型等离激元超表面,即金属-介质-金属(MDM)构型超表面以及电磁诱导透明(EIT)超表面的主动调控中的作用,借助这些主动调控超表面探索调控机理并寻求新的应用可能。MDM构型超表面既具有调控入射电磁波振幅的能力,同时又可以操控电磁波的相位,通过对其进行主动调控结构的设计,便可以形成响应振幅可调以及反射相位可调的两种功能器件。首先,我们研究了它在振幅调控方面的应用。利用GST作为介质层材料构建近红外波段的可调吸收器,通过GST相变引起的介质折射率的变化可以实现对吸收波长的主动调控。由于超表面在吸收波长调制方面展现出的良好性能,使得该结构在光学调制以及光开关中具有实用价值。此外,我们还就介质材料对吸收器谐振波长的影响进行了完整的定量分析,给出了在不缩小超表面尺寸的前提下提高其谐振频率的新的可行方法,从而降低了高频超表面的制备难度。其次,基于MDM构型超表面在操控电磁波反射相位方面的特性,我们提出了另外一种以GST为介质层的反射相位可调超表面。GST除了具备相变前后折射率差异明显的特点外,还可以根据相变条件的控制产生各种中间态,实现反射相位连续的大幅度调制。通过对结构尺寸的设计,我们在实现反射相位连续可调的同时,保证了反射率稳定不变,使得器件在高效率波前整形器件中具备潜在的应用价值。此外,我们还研究了另一种复合型超表面即EIT超表面的主动调控。与之前将GST直接作为介质层的方法有所不同,在此,我们将GST设计成了空间分离的条状结构,与构成EIT超表面的明、暗原子分别结合,通过这一方法获得了对EIT超表面两种不同的调制效果。这一调制手段不仅有助于我们全面研究EIT超表面的主动调控机理,更重要的是,通过空间分离的GST条带结构的设计提高了超表面主动调控的自由度,使得该结构在可调慢光器件以及多端输入的逻辑器件中具有实用价值。