光开关在光通信、光网络、光互连以及空间光等领域都有着广泛运用,是应用最多的光器件之一。然而目前光开关的研究大多还是基于易失性光开关,易失性光开关不利于系统的集成和能耗的降低。由于浮栅结构的非易失光开关可以在失去外加电压的情况下长时间保持工作状态,大幅降低系统的能耗、散热需求,因此需要对浮栅结构的光开关进行研究。在电学领域,石墨烯超薄的厚度和优良特性使得它在非易失器件中得到了广泛的应用。在光学领域,石墨烯对太赫兹波段超强的调制效果使得浮栅结构的非易失性太赫兹光开关的设计成为可能。本文对金属电极与太赫兹波入射光的谐振增强、浮栅结构在光开关器件中的应用、石墨烯对太赫兹波的调制效果等进行理论和实验研究,主要工作包括以下3个方面:(1)设计并优化了 3种金属电极的结构。基于理论和CST(Computer Simulation Technology)仿真软件对金属电极结构和参数进行设计。制备和测试了入射光频率为0.1-0.4THz范围内的光开关透射效果,初步验证了所设计金属电极结构的光开关透射率相比平板金属电极大幅提高。(2)理论仿真计算非易失太赫兹光开关。将浮栅结构和石墨烯材料引入太赫兹光开关。通过CST软件建立浮栅结构非易失光开关模型,使用Matlab软件计算石墨烯的光电特性并建立CST材料数据库。仿真光开关在不同石墨烯化学势情况下对入射光的透射情况,初步验证了石墨烯对太赫兹波的调制效果。(3)实验制备并测试了非易失太赫兹光开关。通过大量的实验摸索,实现了石墨烯高质量转移,大幅提高了氧化层的绝缘性,成功制备出了耐受电压可以达到7V左右的光开关。电学C-V(电容-电压)测试结果表明光开关有1.3V左右的迟滞回线存储窗口。光学测试结果初步证实了光开关确实具有非易失性,且外加电压改变石墨烯对入射光的透射效果,可以对太赫兹波的强度产生调制效果。