对太赫兹（THz）波的传输调控是THz光学系统设计、通信、成像应用等领域的基础技术之一。界面阻抗匹配效应可以用于实现高效THz波反射调控，但尚未见硅基界面阻抗设计实现THz波调控的报道。本研究利用自组装法在高阻硅基底上制备MXene膜层，通过增加膜层厚度改变其电阻特性，进而连续调节Si/MXene/空气界面阻抗，实现高效的THz波减反射。在接近阻抗匹配态时，界面THz波反射率减少幅度达83%，透过率衰减约为30%。还利用THz波层析扫描成像技术，得到了Si/MXene/空气界面阻抗变化导致的THz波反射强度变化趋势。设计的具有高效THz波反射调控性能的Si基功能界面为THz波传输调控提供了一种新思路。

针对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与传输存在的阻抗不匹配问题，设计并提出了一种输入阻抗为20 Ω、输出阻抗为50 Ω的渐变微带线结构，研究了该结构的准TEM模电场分布，并根据S参数建立了相应的LC等效电路模型分析其物理机理。实验中，将渐变微带线结构应用于太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与测试，以验证渐变微带线传输射频信号效果，成功测量得到太赫兹量子级联激光器重复频率，其线宽为3.7 kHz，信噪比达到60 dB，在注入电流为700~900 mA范围内重复频率表现为稳定的单模信号，测量得到的最大保持和幅度艾伦方差结果同样表现出重复频率的稳定性。实验结果表明，所设计的渐变微带线具有良好的阻抗匹配效果，能够实现对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号稳定的提取和传输。

超材料吸波体可以将入射电磁波集中在亚波长尺度内并进行高效吸收，因此在光电探测、热发射器、能量收集等领域具有广泛的应用前景。迄今报道的多波段超材料吸波体主要为某一波长范围内多个相近波长的完美吸收，想要实现大光谱范围内的多波长吸收则需要多个结构的联合工作。基于钛十字形谐振器-氮化硅介质层-钛反射层三层结构，设计并数值模拟了一种工作波长范围跨越中波红外、长波红外以及甚长波红外的三波段超材料吸波体。利用超材料吸波体激发的传播型表面等离激元谐振、局域型表面等离激元谐振以及氮化硅本征吸收模式，实现了4.8 μm、9.1 μm和18 μm三个波长处97.3%、94.4%和93.6%的高吸收率。超材料吸波体的工作波长可以通过改变其几何参数进行调节，且具有偏振和入射角不敏感性。该工作中所用材料均为现有工艺中的常用材料，在气体检测、红外成像等领域具有应用前景。

布儒斯特效应是指横磁波在两个界面上无反射高透射的传输现象。但是，目前观察到的所有高透射率现象都是单一频率或单一入射角度。为此，设计了可实现两个频率的角度无关高透射率太赫兹超构表面，通过合理设计超构表面的参数，使其在每个入射角上的纵波阻抗与空气严格匹配，实现两个频率的角度无关高透射。仿真模拟、理论分析和实验结果相互一致，证明了设计的可行性。所提方法还可扩展到其他波段，对理想滤波器和空间移相器等光学器件进行设计。