由于太赫兹波在电磁领域中具有其他电磁波段所无法比拟的一些特点,例如能量低、吸水特性、穿透性强等等,从而使它在医学成像领域、化学领域、生物领域、通信等领域具有很重要的应用价值。迄今为止,许多太赫兹系统都是基于太赫兹波在自由空间传输的条件下构建的,体积庞大,易受到外界影响,不易集成。这是限制太赫兹技术发展的一大原因,而太赫兹波导可以推动太赫兹系统的集成化发展。同时,宽频太赫兹技术要求太赫兹波导可以实现低色散,低损耗,远程宽频传输。但目前的太赫兹波导技术还不成熟。此外,太赫兹波导有广泛的应用前景,比如提高光谱精细度,提高成像分辨率,实现功能器件以及传感器检测等。所以太赫兹波导是发展太赫兹技术的重要无源器件。太赫兹波导根据材料主要分为金属太赫兹波导与聚合物太赫兹波导,其中聚合物太赫兹波导相较于金属波导传输损耗较低,结构更灵活多变。近年来,聚合物波导中的亚波长太赫兹波导由于具有单模传输;其倏逝场在外部空气包层中传输易于多波导之间耦合;绝大部分波在空气包层中传输,减少材料的吸收损耗;结构简单,易于制造等优点,所以在太赫兹波导研究领域有着广泛应用前景。但它的缺点主要为传输太赫兹波时易受外部环境,如水分吸收的干扰和固定时易受夹持应力的影响。并且太赫兹波直接从自由空间耦合进亚波长波导效率较低。这是由于亚波长波导由于波导截面尺寸小,与太赫兹源、探测器等之间的连接均存在一定的难度,导致系统传输损耗增大。本文针对上述问题,本文先进行了低损耗模块化全封闭式亚波长太赫兹波导的设计,并通过仿真证实了结构的有效性。进一步的,利用太赫兹时域光谱仪对亚波长太赫兹波导进行实际测试,发现了波源与波导耦合在某些频率的耦合效率确实很低。随后,我们推导出了低耦合效率的原因,并设计了亚波长太赫兹波导模场转换器结构,利用3D打印技术将其制作成型,最终的实验结果证实了模场转换器可将亚波长太赫兹波导的传输效率提高5倍,有效解决了源与波导的耦合困难问题。