通常的太赫兹微结构主要采用 Au薄膜制备金属结构, 很难利用微结构中 Au薄膜性能对太赫兹波进行实时调控。本文设计并制备了基于高磁导率软磁 FeNHf薄膜的太赫兹开口三角形结构, 通过外磁场调控微结构中软磁薄膜磁化强度方向, 系统研究了外磁场调控下微结构中的太赫兹波传输特性和电磁共振模式。软磁 FeNHf薄膜具有磁各向异性的特点, 外磁场可以调控磁化强度 M方向分别垂直和平行于太赫兹波磁场的方向, 采用太赫兹时域光谱系统测试微结构的太赫兹透射特性, 通过时域有限差分的方法, 分析了基于软磁薄膜微结构的太赫兹场电磁场分布和调制机理。实验结果表明, 外磁场可调控开口三角形太赫兹微结构的谐振频率, 在 1.3 THz频段, 调谐率约为 5.7%, 调制深度约为 15%。

在半导体微纳工艺基础上研究了基于镜像非对称结构超材料太赫兹(THz)滤波器的性能。通过时域有限差分理论，模拟分析了滤波器工作频率下太赫兹电场强度和电流密度在微结构的分布，并阐述了微结构太赫兹波电磁共振的机理。基于太赫兹滤波器电磁损耗机制和微纳加工工艺条件，设计并优化器件开口环结构，使相邻开口环中产生电磁场的干涉相消，减少太赫兹辐射损耗，提高品质因子Q 值。采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统测试了滤波器的太赫兹透射特性，实验结果表明，在工作频率0.923 THz 下，镜像非对称结构的平面太赫兹滤波器品质因子达到12.5。同时，研究了太赫兹电场方向对滤波器性能的影响。高Q 太赫兹滤波器的研制为制备高速太赫兹电调制器等太赫兹器件提供了重要的实验依据。