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。

基于表面等离子激元构造了一种边界耦合模式的金属-绝缘体-金属结构滤波器，该滤波器由两个斜对称矩形环谐振腔及波导管所组成，采用有限元法对该滤波器进行仿真计算和分析，得到它的磁场分布图和透射谱线图。结果表明，该滤波器在通带部分的透射率最高可达0.969，阻带部分的透射率最低接近为0，同时还具有通带与阻带较宽、透射谱线平滑的特点。调节结构参数可使得透射谱线图发生红移或蓝移的现象，设置特定的结构参数可以实现在保持第一通信窗口通过的状态下，对第二、三通信窗口的通断进行选择性控制的功能，因此，该滤波器可作为一种带通/带阻滤波器，在高密度集成电路和光纤通信中有着非常重要的应用。另外通过结构的改进并加入电光材料DAST实现了一种电光开关的功能。

鉴于太赫兹辐射的特殊性, 其难以与自然界中多数材料发生电磁相互作用, 导致太赫兹功能器件匮乏。人工超材料通过人工设计结构单元的周期排列组合, 可实现太赫兹波段电磁响应的调控。本文设计一种由二氧化硅衬底上的单层金属方形谐振环结构构成的太赫兹带阻人工超材料, 具有窄带宽、深带阻特性、偏振不敏感特性, 通过近场电场和表面电流分析, 带阻共振特性源于谐振环结构的电偶极共振。该设计结构简单, 易于制备, 在太赫兹调制器件、太赫兹通信、光电探测等领域具有应用价值。

提出了一种基于石墨烯的中红外波段表面等离激元带阻滤波器结构。该结构由单层石墨烯周期性排列组成。数值仿真结果表明,石墨烯纳米带化学势的轻微改变会导致谐振波长的移动。此结构在中红外光谱范围内的敏感度达1100 nm/RIU,品质因数高达138,可用作高灵敏度的折射率传感器。

提出了一种工作在太赫兹频段, 基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性, 该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时, 通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响, 这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220～350 K时, 滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz, 并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.

太赫兹片上系统是近年来太赫兹研究的热点, 是太赫兹系统集成的关键技术。太赫兹微带线(MSL)是太赫兹片上系统的关键, 微带线设计的合理性, 直接影响着太赫兹片上系统的灵敏度和准确度, 为了更好地制作片上系统, 以理论模型为参照, 利用HFSS(High Frequency Structure Simulator)软件对太赫兹传输线及带阻滤波结构进行了系统的仿真研究。首先研究了微带线结构、微带带阻滤波结构的传输特性, 并从应用的角度首次将样品引入仿真模型, 研究了以GaAs为例的介电样品对微带滤波结构的滤波特性的影响。设计了358 GHz的微带滤波器结构, 并通过改变放置在其上的GaAs样品参数, 发现样品对微带滤波结构的中心滤波频率有明显影响。为太赫兹微带线的设计制作提供了精确的理论数据。

在研究数字信号处理的过程中,可以采用数字带阻滤波器方法来进行消除交流电产生的工频干扰,但是传统的数字滤波器在起始位置存在畸变。利用双线性变换的方法将模拟带阻滤波器转换为数字带阻滤波器,借助离散时间系统中Z变换后的系统函数设计相应的数字带阻滤波器,以此来去除被测信号中的干扰信号,并通过两种简单算法来消除数字滤波器在起始位置的畸变。对一仿真混合正弦信号进行测试,试验表明,该滤波器可以很好地消除50 Hz 的工频干扰,且该方法具有设计简单、应用方便、实用性强等特点。

利用激光诱导与化学镀铜的方法在聚酰亚胺薄膜上制备了太赫兹线栅偏振器和带阻滤波器，用太赫兹时域光谱系统对所制备的器件进行了测试。测试结果表明，该方法制备的太赫兹线栅偏振器在0.2～1.5 THz范围内的消光比优于20 dB，耶路撒冷十字结构带阻滤波器的3个中心频率分别为0.41、1.07、1.47 THz。实验结果与时域有限差分法的仿真结果基本相符。研究表明激光诱导与化学镀铜是一种简单灵活且能有效地制备太赫兹器件的方法。

为了设计参量更加优良的干涉滤光片，在光子晶体基础上，利用遗传算法设计了窄带滤光片、宽带阻滤光片、宽带通滤光片。进行了总结并对需待完善的地方进行了说明。所设计干涉滤光片可以根据给定材料的折射率，计算出此滤光片的最优化透射率。结果表明，如果评价函数对膜系结构的微小变化敏感，用遗传算法对膜系的优化能获得好的结果和较高的效率。

多元红外导引头为了对抗云团等大背景干扰,在预处理电路中加入了陷波器。利用Matlab进行仿真,分析了陷波器带宽对抗人工干扰和预处理电路时间响应常数造成的影响和加入陷波器后的使用效果。仿真结果表明陷波器的带宽越窄会使整个电路的时间常数变长,带宽越宽会使抗人工干扰时信号下沉。根据仿真结果设计了预处理陷波电路,经内外场试验该电路在抗云团等大背景干扰时,大大降低了背景噪声的幅值,提高了信噪比,在目标脉冲信号提取及抗人工干扰性能方面表现出了良好的性能。