连续域束缚态（BIC）是发生在辐射连续域频率范围内且被完全局域的共振，具有无限大的Q值，光与物质之间产生强相互作用，该现象对新型功能器件的发展至关重要。在太赫兹超表面中引入BIC机制，为定制高Q值共振提供了新的思路。从BIC的分类、形成机制、基本性质等方面对BIC进行了简要描述，重点介绍了BIC在THz超表面中的新应用，如高灵敏度传感、手性增强、光谱编码、近场成像。此外，BIC携带拓扑电荷，由偏振矢量缠绕圈数定义，这样的电荷只能通过改变系统参数来产生或湮灭。BIC的拓扑性质也为拓扑光子学新现象的发现提供了新的可能，BIC现象的研究可以为光学和光子学领域带来更多的发展。

为解决传统超构材料存在的结构一旦形成，其谐振特性便无法进行动态可调的问题，本文将鱼鳞型超构材料与光电导材料硅相结合，实现了太赫兹波段 Fano电磁响应的动态调控。该复合超构材料由鱼鳞型金属线、硅层以及聚酰亚胺组成。在鱼鳞型结构的金属弧线无、有缝隙两种情况下，研究了电磁波的入射角度和硅的电导率对 Fano谐振的影响。当硅的电导率达到 1×103 S/m时，多频点电磁响应的调制深度都接近 1。结果表明，调节缝隙宽度可以成为 Fano谐振工作频率调控的有效方式。本文为实现超构材料中 Fano谐振的可调谐特性提供了一种可行途径，对实际应用中太赫兹波的主动调控、传感等方面具有重要意义。

由于具有较高的可见波段荧光效率, 基于稀土掺杂氧化物的红外激光诱导热辐射具有重大的应用潜力。 进一步提高红外诱导热辐射效率具有重大的实用价值。 设计了一种改善稀土掺杂氧化物材料中红外诱导热辐射效率的方案, 即通过掺杂改性杂质, 既可以改变稀土离子周围局域晶场的对称性; 同时又引入了晶格缺陷。 对应的效果包括: 一方面, 可以通过增强稀土离子周围的晶场强度来提高稀土元素对于入射光子的吸收能力; 另一方面, 可以利用晶格缺陷作为猝灭中心来增加材料的热转化能力, 最终将显著提高杂质改性材料的光热转化效率, 即获得更加高效的红外诱导热辐射材料。 为了验证设计方案的可行性, 利用溶胶-凝胶方法合成了不同浓度的镱离子和锂离子的共掺杂样品, 通过XRD及TEM测试分析了杂质对样品结构的影响, 并且基于荧光发射光谱具体研究了杂质掺杂浓度对热辐射效率的影响。 该工作为高效稀土掺杂热辐射材料的制备提供一定的参考。

提出了一种金属介质膜消偏振分光镜设计，采用针（needle）方法对该设计进行了优化处理，给出了消偏振分光镜的反射率与反射相移的计算机仿真结果，并分析了入射角对此消偏振分光镜性能的影响。消偏振分光镜在振幅和反射相位两个方面都达到了预期的目标，而未考虑透射相位。在540~560 nm的范围内，45°入射光线的2个偏振分量的反射率与目标反射率50%的偏差小于0.22%，反射相移小于0.29°。当入射角偏离1°时，其对2个分量的反射率影响较小，而对反射相移影响稍大。