等离子体由带等量电荷的自由电子、正离子和中性原子组成。当电磁波在等离子体中传播时,其电场将对自由电子和正离子产生作用力,从而影响电磁波在等离子体中的传播特性。光生等离子体,就是用激光照射的方法,在半导体基片上形成等离子体层。光生等离子体的产生使半导体材料光学参数和电学参数发生变化,进而改变材料中光波和电磁波的传输特性。光生等离子体效应具有响应速度快、可重复构建等优势,基于该效应的各种光控微波器件成了各国研究的热点。国内外有报道基于该效应的高速光电导开关、微波移相器、微波衰减器、毫米波扫描天线等。本文首先对光生等离子体的形成原理进行了系统介绍,建立了光生载流子的纵向和横向稳态传输模型,并推导了光生载流子的纵向和横向稳态分布表达式。讨论了材料参数、照射激光参数对光生载流子分布的影响。其次,从电磁波作用下光生等离子体的复介电常数模型出发,系统分析了电磁波在光生等离子体中的传输特性,包括反射、透射、衰减、相移等特性与光生载流子浓度的关系。同时还分析了一定光生载流子浓度下,光生等离子体中电磁波传输特性与其自身频率的关系。最后介绍光生等离子体效应在电磁波控制领域的一些应用,特别是THz波控制和光控Fresnel波带片扫描天线。分析了光控Fresnel波带片扫描天线增益的影响因素,计算了控制光强对94GHz毫米波透射率的影响,推导了94GHz的毫米波光控Fresnel扫描天线激光照射花样的设计公式。同时对光生等离子体Fresnel波带片天线和金属环带天线的增益进行了实验测量,等离子天线增益的实验测量为4dB,而理论计算为6.5dB,金属环带天线的增益为18dB,理论计算为21.1dB。分析了实验测量值与理论不同的原因,以及等离子体天线增益不够理想的原因,并提出了改善意见。