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纳米光子技术作为一个近年快速发展起来的学科，在器件集成化和微型化及器件的功能拓展与提高等许多领域有着很多潜在和现实的应用。本文利用等效介质理论和时域有限差分的数值计算方法，详细研究了金属/介质纳米结构光子器件在可见光波段的偏振传输特性，设计并制备了基于可见光波段的偏振纳米光栅，集成式高偏振度出光GaN基LED以及基于纳米结构偏振转换的高效偏振出光GaN基LED。主要工作包括： （1）详细研究了金属纳米光栅偏振特性的理论和设计方法以及实验制作技术。研究和比较了三种纳米偏振光栅，即单金属光栅型，薄膜增强型和光栅增强型在可见光波段的传输特性，以及多层介质传输层复合结构纳米偏振光栅的传输特性。采用紫外曝光技术实验制作了周期190nm的纳米光栅；初步实验实现了介质光栅金属化，完成了金属全覆盖型纳米光栅制备。测试表明，偏振度可达25 dB(入射波长450nm)。 （2）研究了高偏振度出光的GaN基LED的偏振特性，设计并制备了一种新型纳米复合结构的高偏振出光氮化镓基LED器件，详细分析了该结构的相应参数对器件偏振出光特性的影响。这种结构在氮化镓表面上引入了一层低折射率过渡层，并在过渡层表面集成一种介质/金属复合纳米光栅结构。理论和实验结果表明：过渡层的引入不但可以有效提升偏振光的透射率与消光比，而且可以显著放宽介质/金属复合纳米结构的周期要求，从而降低结构制作难度。 （3）研究并制备了一种具有偏振转换功能的纳米结构并与偏振出光GaN基LED集成实现高效的偏振出光GaN LED。提出并设计了一种二维椭圆柱阵列金属结构，详细分析了椭圆柱结构的相关参数对偏振转换的影响，给出了实现半波片偏振转换功能的纳米结构参数。将该结构集成到高偏振度出光LED上进一步提高了偏振光出光的效率。测试结果表明：与只有铝膜反射结构的偏振出光LED器件相比，出光效率在宽角度内（±60°内）平均提高20％。