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随着太赫兹波辐射源与检测技术研究不断深入,太赫兹技术逐渐投入到实际应用,在这过程中的太赫兹系统控制器件必不可少,作为重要功能器件之一的太赫兹波开关,其研究就显得十分重要。本文分别利用Kretschmannn和Otto棱镜模型激发太赫兹表面等离子体共振效应,实现对太赫兹波控制,先后设计了四个新型太赫兹波开关并完成了理论分析及仿真计算:1.Kretschmann加周期性结构的电控太赫兹波开关。开关由棱镜-液晶-金属组成,金属与棱镜之间为液晶层,其中金属层上表面设有周期性矩形槽,槽内填充高阻硅。太赫兹波从棱镜左上方以特定角度入射,棱镜右上方固定有太赫兹波探测器。外加电场会改变液晶折射率,影响等离子体波矢匹配,进而控制太赫兹波反射率。频率为1THz太赫兹波以35.05°从棱镜左上方入射,无外加电场时,太赫兹波反射率为0.07%,此时定义为太赫兹波开关的“关”状态。外加电场时,太赫兹波反射率迅速增大为98.53%,棱镜结构发生全反射,此时定义为太赫兹波开关的“开”状态。计算获得该电控太赫兹波开关消光比为31.48dB。2.Kretschmann加双层石墨烯结构的电控太赫兹波开关。开关由棱镜-石墨烯-二氧化硅-石墨烯-锑化铟组成。太赫兹波从棱镜左上方以特定角度入射,棱镜右上方固定有太赫兹波探测器。外加电场会改变石墨烯介电常数,影响等离子体波矢匹配,进而控制太赫兹波反射率。频率为1THz太赫兹波以35.42°从棱镜左上方入射,无外加电场时,太赫兹波反射率为2.63%,此时定义为太赫兹波开关的“关”状态。外加电场时,石墨烯的介电常数发生变化,太赫兹波反射率达到93.01%,棱镜结构接近全反射,此时定义为太赫兹波开关的“开”状态。计算获得该电控太赫兹波开关消光比为15.49dB。3.Otto加V形槽表面结构的温控太赫兹波开关。开关由棱镜-空气-金属组成,其中金属上表面刻蚀有周期性V形槽,槽内填充二氧化钒（VO2）。太赫兹波从棱镜左上方以特定角度入射,棱镜右上方固定有太赫兹波探测器。温度变化会引起VO2的介电常数变化,影响等离子体波矢匹配,进而影响太赫兹波反射率。频率为1THz太赫兹波以39.56°从棱镜左上方入射,外界温度为55℃时,VO2处于半导体相,结构产生等离子体共振,太赫兹波反射率为0.96%,此时定义为太赫兹波开关的“关”状态。当改变外界温度达到75℃时,VO2完全处于金属相,太赫兹波反射率迅速变大为99.97%,此时定义为太赫兹波开关的“开”状态。计算获得该温控太赫兹波开关消光比为20.18dB。4.Otto加单层石墨烯的电-光双控太赫兹波开关。开关由棱镜-空气-石墨烯-石英玻璃-聚合物组成。太赫兹波从棱镜左上方以特定角度入射,棱镜右上方固定有太赫兹波探测器。分别利用外加电场和激光两种方式,实现对反射太赫兹波强度开关控制。频率为1THz太赫兹波以54.31°从棱镜左上方入射,无外加偏压和激光时,结构产生等离子体共振,太赫兹波反射率为0.04%,此时定义为太赫兹波开关的“关”状态。当外加电压偏置使石墨烯化学势变为0.2eV,太赫兹波反射率为95.89%,此时该电控太赫兹波开关为“开”状态。当外加泵浦激光功率达到6.25MW/cm2使聚合物折射率发生改变,该结构的太赫兹波反射率达到98.90%,此时定义为太赫兹波开关的“开”状态。该电控太赫兹波开关消光比为33.8dB,光控太赫兹波开关消光比为33.9dB。