自动门控电源作为微光像增强器的能量来源，其局部强光防护方法研究对完善自动门控电源控制策略、提升微光像增强器强光使用性能具有重要意义。分析了匹配传统直流高压电源与自动门控电源的微光像增强器大动态照度范围应用的优劣势，提出了一种能够使微光像增强器兼具高照度应用和低照度局部强光防护能力的自动门控电源设计思路，并给出了自动门控电源电路的控制策略实现方法。

提出了一种基于人工表面等离激元（SSPPs）的太赫兹低损耗传输线，并通过加载开口谐振环（SRR）实现了具有大抑制深度的太赫兹带阻滤波器。采用不规则阶梯渐变过渡结构对SSPPs传输线进行了优化，降低了其在太赫兹频段下的传输损耗及不平坦度。通过色散分析揭示了加载SRR和不加载SRR的SSPPs传输线的频段抑制机理。加载SRR的SSPPs传输线工作在基模和一阶高次模两种模式下，其基模具有低通特性，一阶高次模具有带通特性，实现了具有通带-阻带-通带-阻带的太赫兹滤波特性。通过调节SRR的几何参数，可控制SSPPs滤波器的阻带频率；通过增加SRR的加载数量，可增大SSPPs滤波器的抑制深度。为了验证设计的可行性，采用微纳加工技术分别制作了所提出的SSPPs传输线和滤波器，并进行了太赫兹在片测试。测试结果表明：在0.11~0.17 THz频带范围内，SSPPs传输线的插入损耗小于0.5 dB/mm，回波损耗优于10 dB；SSPPs滤波器在0.142~0.156 THz频率范围内的抑制深度大于10 dB，最大抑制深度为45 dB@0.148 THz；实验结果与仿真结果具有良好的吻合度。该研究对太赫兹等离激元集成系统研究具有重要意义。

基于人工表面等离子体激元（SSPPs）的一阶高次模，设计了一种具有优异带通性能的滤波器。所采用的SSPPs单元结构为类八木天线结构，该结构可以有效降低SSPPs的渐近频率。此外，通过改变SSPPs单元结构的几何参数，可独立控制其渐近频率和与自由空间中光线的交点频率。与具有低通特性的SSPPs基模相比，一阶高次模具有天然的带通特性，且不需要采用额外的阶梯渐变过渡结构。为了验证SSPPs高阶模式应用于带通滤波器设计的可行性，制作并测量了基于该方法的SSPPs滤波器。测试结果表明，该滤波器在6~9.9 GHz的通带频率范围内的插入损耗小于1 dB，带内回波损耗优于10 dB，实验结果与仿真结果具有良好的吻合度。

提出了一种基于石墨烯和二氧化钒（VO₂）混合材料的双控太赫兹超材料宽带吸收器，该吸收器具有结构简单、吸收/透射/反射状态可切换、调谐深度大等优点。吸收器的吸收率的调控可以通过改变VO₂的相变特性及石墨烯的费米能级来实现。当VO₂处于金属态时，该吸收器在1.07~2.59 THz频率范围内可实现吸收率大于90%的宽带吸收，且具有偏置无关和宽入射角不敏感特性，通过改变石墨烯的费米能级，可对带内吸收率进行动态调控，可调范围大于67.2%。当VO₂处于绝缘状态，该器件表现为由石墨烯费米能级调控的可调透射器，透射率可调范围大于40%。进一步地，同时控制VO₂相变特性和石墨烯费米能级，可将吸收器的带内吸收率的可调范围提升至90%以上，最大可调范围为99.7%@2.3 THz，实现了吸收率的完美开关特性。该吸收器通过两个独立可控的超材料实现了具有高调谐特性的太赫兹双控吸收器，在太赫兹智能器件（如衰减器、反射器和空间调制器等）领域具有潜在的应用价值。

针对装配有自动门控电源的像增强器在高照度的情况下会出现闪烁的现象，结合自动门控电源阴极高压脉冲信号的离散特性和人眼视觉特性，分析了整管在高照度的情况下出现人眼可见闪烁现象的原因及解决办法，提出亮度最小可觉差和视觉暂留效应是有关人眼观察舒适性的重要特性。在高照度的情况下，由于自动亮度控制功能的介入，阴极高压脉冲信号的占空比会自动降到一个较低的值，但是由于器件的限制，阴极高压脉冲信号占空比的步进值是一个固定的常数，故阴极高压脉冲信号的占空比越低，其步进值对阴极高压脉冲信号的影响越大，最终也就对像增强器的屏极亮度稳定性影响越大。通过对人眼视觉特性的分析及对阴极高压脉冲信号的计算，给出了阴极脉冲信号允许的最小占空比及最小开启脉冲宽度的要求，并给出了计算方法。

本文主要研究三代微光像增强器光阴极保护。通过对三代微光像增强器性能分析，确定高照度下影响像增强器光阴极性能的主要因素，并分析了常规直流高压电源阴极保护电路，给出自动门控电源两种阴极保护电路设计思路。实际测量了基于常规直流高压电源的三代像增强器工作状态，自动门控电源两种阴极保护电路实际工作状态，验证了阴极保护电路设计。最后对研究课题进行了总结并确定了自动门控电源光阴极保护电路形式。

自动门控电源作为微光像增强器的能量来源，其阴极脉冲占空比与荧光屏电流的关系对完善自动门控电源的自动亮度控制（ABC）电路设计具有重要意义。从自动门控电源与微光像增强器的匹配应用方面分析了阴极脉冲占空比对荧光屏电流的影响，又从自动门控电源ABC 电路设计方面分析了阴极脉冲占空比如何跟随荧光屏电流变化，才能确保微光像增强器荧光屏亮度的基本恒定，给出了自动门控电源阴极脉冲占空比与荧光屏电流的曲线图。