超材料（Metamaterials,MMs）是一种自然不存在的、具有特殊电磁特性的人工设计材料。对电磁波传输特性的研究是超材料领域的主要研究方向。在本文中,我们将基于半解析法、电/磁谐振理论、多重干涉理论（Multiple Interference Theory,MIT）和阻抗匹配理论,并结合有限元法（Finite Element Method and,FEM）和有限积分法（Finite Integration Technology,FIT）主要探究太赫兹（Terahertz,THz）波在超材料结构中的传输特性—吸波特性与偏振转换特性。同时,在提高吸波和偏振转换性能方面作详细讨论。本文的主要内容可概括如下:在第一章,我们将详细介绍本文的研究背景。在第二章,我们首先简要介绍计算电磁学中的算法。第二,详细推导时谐平面电磁波的波动方程以及平板波导结构中的色散关系。第三,基于倒格空间中倒格矢的定义导出微孔阵列结构的谐振波长。最后,对多重干涉理论（Multiple Interference Theory,MIT）进行探讨。在第三章中,基于由十字形和圆盘状石墨烯片阵列组成的复合吸波结构在波长43.747μm和69.94μm处同时实现了近一的吸收率,并且用阻抗匹配理论进一步作了证实。同时,基于多重干涉理论（MIT）的结果与上述结果基本吻合。另外,通过改变石墨烯的费米能可以灵活地控制谐振峰所在的位置。最后,该设计具有全方向的吸波特性。在第四章中,利用基于钛酸锶（SrTiO₃,STO）材料的金属-电介质叠层阵列结构实现了双窄带的可温控近完美吸收,并且原胞的周期小于最小谐振波长的8.97%。同时,当环境温度从200 K增大到400 K时,两个吸收峰的谐振频率有显著的蓝移现象,但是峰值吸收率没有发生明显变化。最后,借助LC电路模型理论地分析了两个吸收峰的峰值频率随温度的变化趋势。在第五章中,基于金-聚对二甲苯碳-金的三明治结构,我们将研究高纯度、宽带线偏振转换,提出宽带纯线偏振的概念。同时从材料电磁参数的角度详细探讨宽带纯线偏振转换器的实现方案。研究结果显示,偏振转换效率（Polarization Conversion Ratio,PCR）超过98%和90%的相对带宽分别达到了64.782%和73.094%,并且频段1.818².631 THz内的椭度角η_x^y接近0o,偏振方位角?_x^y约等于±90o。另外,该偏振转换器具有广角和偏振角相关的开关特性。最后,基于多重干涉理论（MIT）的计算结果与数值结果匹配的很好。在第六章,我们借助第五章中的提出方案,基于新型材料狄拉克半金属（Dirac Semimetals,DSs）设计了一个近纯宽带可调谐线偏振转换器。结果表明,交叉偏振转换效率（PCR）超过99%的相对带宽（Relative Bandwidth,RBW）等于15.72%,特别是在频段5.25⁶.14 THz范围内,椭度角大于-1.41o小于3.67o,很接近0o,偏振方位角约等于-90o。同时,感应电场和感应表面电流分布表明该转换器杰出的偏振转换特性主要是源于顶层狄拉克半金属（DSs）超表面的各向异性和局域表面等离子体激元谐振（Localized Surface Plasmon Resonances,LSPRs）的激发。另外,通过改变狄拉克半金属（DSs）的费米能可以使该设计在不同的频带内实现宽频带且高效的偏振转换。最后,基于半解析方法的理论计算结果与数值仿真结果完全一致。