超表面是一种由亚波长共振单元以周期或非周期的方式排列组成的平面阵列结构,它可以通过改变共振单元的几何形状来控制入射光的相位、振幅和偏振,实现奇异的电磁特性。最近几年,学者们进一步地研究出了可调超表面,克服了无源超表面只能实现单一功能这一问题,为其实际应用打下坚实基础。在各式的调制方法中我们选择了电压和热调控,本文使用有限元法,开展基于氧化物薄膜（ITO、VO2）主动调控超表面的研究。具体研究成果如下:（1）本文提出了一种基于氧化铟锡主动超表面的相位调制。透明导电氧化物在近红外波长范围内,其介电常数实部将从正转变为负。在介电常数近零区域中,光与物质之间将产生强相互作用,由此将有望实现较宽的相位调制,本文采用基于氧化铟锡的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器结构,通过施加0至5 V的偏置电压,对界面附近1 nm厚度内的载流子浓度进行调制,实现了在1470 nm处的接近264°的相位调制。在相位调制的基础上,探索了该结构作为光束偏转和聚焦的实际应用。此外,双栅型MOS结构的设计进一步拓宽了相位覆盖的范围。（2）我们提出了一种基于六边形Al孔阵列和VO2组成的超表面,它实现了宽带的光子开关功能。这种开关工作在光通信的C、L和U波段共约600 nm以上范围内,在这三个波段内传输差异分别为24%,33%和37.2%。在整个工作波段内,消光比约为6 d B。这种结构将来可用于开发微米级光子开关和薄膜光子的超紧凑型调制器。（3）设计了中红外波段中可调谐的VO2超表面。通过温度的调节使得VO2从绝缘态转变到金属态,经过适当设计的超表面在特定波长处可以从吸收器动态调谐到反射表面。其中,在二氧化钒为半导体态时,超表面可以有效吸收垂直入射的约5μm电磁波。一旦VO2被加热至全金属态,这种由磁共振带来的强吸收就会消失,从而实现了一种吸收开关的功能。我们基于氧化物薄膜实现了主动可调超表面,并在此基础上实现不同功能,包括光束的偏转、聚焦,开关和吸收器等。这些工作为电磁波的主动控制提供了新颖的方法,将在这些领域发挥更大的价值。