化学分子的振动信息大部分在太赫兹波段,因此太赫兹波谱在化学分子检测领域优势突出。由于自由空间传播的太赫兹波与物质之间的相互作用较弱,难以获得较强的太赫兹检测信号,应用受到很大的限度,无法满足微量物质的检测需求。为了增强太赫兹波与待检测物质的相互作用,提高太赫兹检测灵敏度,性能优良的功能材料崭露头角,最常见的方法是采用超材料结构,通过增强局域电场提高检测精度。但超材料结构大多采用光刻技术,制作复杂且耗时长。为了提高太赫兹检测精度,提出基于金属光栅的太赫兹检测技术,同时采用纳秒脉冲激光加工金属光栅,加工简单且时间短,表现出很好的应用潜力。本文分析金属光栅的表面等离激元特性,研究太赫兹电场与物质之间的相互作用,建立基于透射式和反射式太赫兹金属光栅的定量检测模型,借助纳秒脉冲激光加工工艺实现金属光栅制作,实用于硫酸铜和多菌灵浓度的检测,为农药残留检测及生物传感技术提供新思路。主要的内容大致包括以下四个部分:（1）研究金属光栅表面等离基元超常透射性质的影响因素。基于电磁场理论,从金属-介质界面上的表面等离激元性质出发,利用Maxwell方程组得到了金属-介质界面上入射电磁波与表面等离激元极化波之间的色散关系,分别获得表面等离激元的波长、传播距离和穿透深度的三个主要特征参数,并详细阐述金属表面激发等离激元的六种途径。（2）构建透射式和反射式金属光栅传感模型。根据金属光栅结构中的参数变化,建立金属光栅的结构参数、介质层材料参数与传感器共振频率之间的关系,获得影响太赫兹检测性能的重要因素,为基于金属光栅的太赫兹检测技术提供理论支持。（3）设计基于金属光栅的透射式太赫兹传感系统,应用于硫酸铜的高精度检测。利用直接透射分析法对硫酸铜的太赫兹吸收波谱进行研究,通过CST电磁仿真软件,选择圆形结构的金属光栅,优化调整金属光栅的结构参数,使用介电常数较小的聚乙烯薄膜作为传感衬底,利用纳秒激光器制作圆孔阵列金属光栅,检测出微量硫酸铜的含量,获得太赫兹透射谱与硫酸铜含量之间关系曲线。结果表明制作的金属光栅改善了太赫兹光谱检测硫酸铜的灵敏度,检测极限达到0.375 mg/L。（4）对比研究基于金属光栅的透射式和反射式太赫兹检测性能,并应用于微量多菌灵农药的含量检测。通过CST仿真结果选择正方形结构金属光栅,设计、优化并制作出透射式和反射式的太赫兹传感系统,采用介电常数小的聚酰亚胺薄膜作为传感衬底,独特的分析物通道、液体进出口设计,可用于液态样品的测试。对比分析透射式和反射式金属光栅的频谱图,实验结果和理论仿真结果一致,阐明了谐振峰频移响应与样品浓度之间的关系。发现与透射式传感器相比,反射式传感器灵敏度增强了8倍左右。