超材料作为一种人工构造的特殊尺度复合材料,具有许多普通材料所不具有的特殊光学性质。在合理的设计下,超材料电磁吸收器可以实现对于入射波的完美吸收,因此广泛应用于隐身雷达、传感器、探测器、太空通信、安全检测等领域。目前对于大多数关于超材料共振机理的报道着重于解释超材料的低阶共振（一阶共振）,而对于超材料的高阶吸收机制和物理分析报道较少,因此研究超材料高阶共振机理对扩展超材料光学元器件的领域和应用具有重要意义。本文首先介绍了超材料的基础概念、历史发展以及太赫兹超材料吸收器的国内外研究进展。接着系统分析了基于金属微纳结构中吸收机理以及计算理论。最后,本论文提出了两种基于高阶共振的太赫兹超材料吸收器的设计方案。主要内容如下:1.设计了一种三频带太赫兹超材料吸收器。所提出的吸收器仅使用十字形金属结构来实现三个峰的近乎完美的吸收。该结构通过将基模共振和高阶共振（三阶共振）相结合,在单个十字形金属结构中表现出优异的三频带吸收,其吸收机制不同于以往大多数三频带吸收器。通过调整表面金属的结构参数,得到了在一定范围内频率可调的三频带吸收器。该十字形金属结构不仅图形简单,同时具有偏振不敏感特性,有利于加工和实际应用。最后通过改变周围环境参数详细分析了吸收器的传感性能,表明该吸收器可应用于安全检测等领域。2.设计了一种简单的四频带太赫兹超材料吸收器。与之前报道的大多数吸收器不同,该结构基于多阶共振实现了完美的吸收,前三个频带的吸收率均大于99.3%。首先,详细分析了吸收器的基模共振和高阶共振模式的共振吸收机理。接下来,还通过改变环境因素来研究传感性能,结果表明设计的多频带超材料吸收器对周围折射率的微小变化非常敏感,表现出高度灵敏的传感性能。结果表明,该超材料吸收器可应用于传感、成像、气体检测等领域。所提出的简单结构不仅易于加工,而且对入射波偏振不敏感。