电磁超材料是由人为设计的亚波长单元结构在空间中按照一定周期性或非周期性构造而成的,因具有优异的电磁/光学特性,如负折射率、超分辨率以及极化转化等,逐渐成为量子通信、纳米光学、材料科学、能源探测等领域的前沿研究方向。其中以手性超材料的研究尤为突出。手性超材料与其镜像不具有几何对称性,且不可通过旋转或平移等任意操作使其与镜像重合。基于人工电磁微结构的手性“分子”建模,极大的促进了量子通信、纳米光学、材料化学等多学科的发展。然而手性谐振的实现很大程度上取决于单元结构尺寸和周期阵列排布,不仅吸收带宽较窄,且对左旋圆极化波（LCP）和右旋圆极化波（RCP）的识别（手性吸收）能力较弱。因此本文以实现强吸收圆二色性为目标,展开手性“分子”建模、吸波机理分析、实验测量等相关研究。主要工作如下:一、设计并实验验证了一种微波段双波段手性超材料吸波器（CSMA）。该CSMA结构由顶部不对称的“工”型谐振器、底部金属板和中间介质（FR-4）组成,在谐振频率12.04和14.22 GHz处,对LCP波的吸收可达95.18%和91.77%。而RCP波的功率损耗很小,从而导致明显的吸收圆二色性。研究表明该结构还在较宽频带内实现了RCP波的反射波圆极化转换,圆极化转化率（PCR）大于0.7的带宽高达5.2 GHz。通过计算表面电流、电/磁场分布、能流分布以及不同参数优化,证明这种手性吸波机理主要来源于表面不对称谐振结构所导致的差异化介质损耗。二、提出了一种中红外波段双波段手性超材料吸波器。在微波段手性吸波器结构的基础下,通过参数优化,采用Drude模型模拟计算表面谐振单元,最终实现了中红外波段的圆极化差异吸收。计算结果表明,在频率65.96 THz和97.30THz处分别实现了强度为0.86和0.73的超强吸收圆二色性。与微波频段模型的吸收机理不同,中红外波段的手性吸波机理主要来源于表面等离子体共振。三、采用组合法提出两种模型,研究了不同周期排列方式对手性吸波的影响。纵向周期性手性超材料吸波器由两组上下排列且开口方向反向的不对称“τ”形谐振器构成,在频率8.98 GHz处,实现了对LCP波的高效吸收,吸收率为91%,在频率12.22-12.66 GHz范围内产生了较强的RCP波宽带吸收,峰值超过84%,相对带宽约为7.0%。作为对比,横向周期性手性结构由两组相同的不对称“τ”形谐振器平行排列构成。通过数值模拟计算和手性吸波机理研究,横向手性结构只能在低频率9.14 GHz处高效识别LCP波（强吸收LCP波）,而在高频率处无法识别圆极化波。