超构表面是一种由亚波长单元组成的平面人工材料,在电磁波操控方面表现出了卓越的能力。在过去的几年里,超构表面已经成为一个新兴的研究领域,产生了各种功能的器件包括平面透镜、光束偏转器、偏振转换器和超全息图等。然而,超构表面光学特性的动态调控在很多应用领域中,包括自由空间光通信、全息显示和深度传感等,也是不可或缺的。近年来,人们一直在努力开发能够在外界刺激下控制光学特性的活性材料来实现超表面的动态控制。活性材料的可调性源于各种不同的机制,包括热光效应、自由载流子效应和相变机制等等。这些可调控机制使超构表面的快速控制成为了可能。因此,科学家们在研究可调控超构表面时,重点研究半导体、透明导电氧化物（Transparent Conductive Oxides,TCOs）、石墨烯和各种相变材料（Phase Change Materials,PCM）等活性材料。另外,在超构表面制作过程中引入的特殊可调工艺,如可拉伸材料、可逆电化学沉积等,也可以对超构表面实现动态调控。在本论文中,利用数值模拟的方法,针对超构表面电磁波偏振和振幅的动态调控特性进行了研究。提出了基于石墨烯、狄拉克半金属、二氧化钒等可调活性材料的超构表面,并研究了超构表面偏振转换相关现象的动态调控、等离子体电磁诱导透明光谱的动态调控以及超构表面多功能可切换特性。本研究对诸多领域如生物传感,电磁波操控,以及慢光器件等有着重要的理论价值和指导意义。其中:在电磁波偏振动态调控方面,首先研究了基于石墨烯的偏振转换以及非对称传输的动态调控。金属-石墨烯-金属混合结构的太赫兹超构表面对线偏振光具有偏振转换和非对称传输效应。通过改变石墨烯的费米能级到0 e V,偏振转换和非对称传输现象可以实现开关调节。通过改变石墨烯的费米能级,可以对非对称传输的强度以及偏振转换输出强度进行动态调控。另外,研究了一种由温度切换的半波片和四分之一波片功能的太赫兹超构表面。通过利用一层二氧化钒薄膜便可实现较宽的频段内两种功能的切换。当二氧化钒处于金属相时,超构表面可将x偏振的入射光转化为y偏振的反射光,当二氧化钒处于绝缘体相时,超构表面可将x偏振的入射光转化为圆偏振的反射光。在电磁波振幅动态调控方面主要研究超构表面对电磁波响应光谱的动态调控。首先研究了一种基于狄拉克半金属的多波段可调等离子体电磁诱导透明的太赫兹超构表面。通过破坏狄拉克半金属棒的周期性产生了三个波段的等离子体电磁诱导透明现象。三个波段的等离子体电磁诱导透明光谱可以随着狄拉克半金属的费米能级而产生红移或蓝移。同时,伴随着等离子体电磁诱导透明现象的慢光效应也随着狄拉克半金属的费米能级而移动。多波段的等离子体电磁诱导透明窗口对背景介质折射率的变化十分敏感,具有较高的品质因数。另外,研究了一种基于石墨烯和钛酸锶（Strontium titanate,STO）混合的超构表面,该超构表面可以产生亮模-亮模耦合的等离子体电磁诱导透明现象。通过利用ITO纳米晶须电极来分别对石墨烯天线的费米能级进行调控,可以实现等离子体电磁诱导透明光谱形状的自由调控。由于STO的温控介电常数特性,作为基底可以通过温度来改变等超构表面离子体电磁诱导透明现象的工作频段。此外,对超构表面的电磁波偏振与振幅混合调控进行了研究。首先研究了一种狄拉克半金属-金属混合的太赫兹超构表面偏振转换破缺窗口的调控现象。在原本表现为宽光谱偏振转换的超构表面中引入了狄拉克半金属棒,偏振转换破缺窗口中产生了无偏振转换现象。当狄拉克半金属的费米能级发生改变时,偏振转换破缺窗口的工作频率也随之产生移动,且不破坏原有偏振转换背景波段。另外,研究了一种多功能可切换的超构表面,该超构表面由多层金属光栅结构和二氧化钒薄膜构成,由于二氧化钒的相变特性其可以实现三种功能（1、透射并伴随正交偏振转换;2、完美吸收;3、反射）的切换。功能切换的条件包括温度、入射光偏振态和入射光的入射方向。通过优化超构表面的结构参数,其工作频率可以设定在较宽的频段内任意频率。