光学检测微纳米粒子在纳米光电子、生物医学等领域具有重要的应用价值和研究价值,而研究双纳米粒子共振耦合对图像的增强效果,对提升光学探测纳米粒子技术水平具有重要意义。在高会聚的光场激励下,金属纳米粒子产生局域表面等离子体效应,对图像有增强效果,因此可以将纳米粒子用于生物探针,对生物体做纳米显微成像。本论文应用三维时域有限差分法(3D-Finite Difference Time Domain),主要研究了双金属纳米粒子结构的耦合共振特性和共振耦合对图像的增强效果。本文的研究成果将广泛应用在生物医学显微成像领域,更易于对疾病作出早期诊断。在显微成像中,共振增强的强度和共振光谱特征一直是学者们感兴趣的课题,但目前还未有深入的研究,本论文利用三维时域有限差分法,系统研究了单、双体金属纳米结构的耦合共振特性和近场分布之间的关系,并通过实验验证了理论。本课题的研究成果将广泛应用在生物医学显微成像领域,更易于对疾病作出早期诊断。金纳米粒子具有易制备、易修饰、体积小,毒性低,且生物相容性良好等特性,可以作为生物探针,另外双纳米粒子的局域表面等离子体效应能增强信号,更便于生物医学方面的应用。本文研究了：1)利用FDTD方法,建立模型,详细说明了模型的建立及参数设定。计算了单纳米金球和双纳米粒子的消光曲线和近场电场分布；计算了不同间距的双纳米金球的消光曲线及近场电场分布,比较了单纳米金球和双纳米金球的消光曲线和能量分布,可以明确双纳米金球间存在局域表面等离子体效应,并利用这个效应探索对在图像增强上应用；2)研究了双纳米金球与会聚光相互作用,双纳米球对会聚光的散射作用；3)通过生物化学手段,自己设计并制作了直径为60nm,间距为2nm左右的双纳米金球,并通过SEM扫描验证,用于光学扫描实验。在本文中,通过模型仿真结果和实验数据,实现了60 nm直径双纳米金球耦合共振对图像增强。本文主要创新点：1)应用数值仿真和实验两种手段验证了双纳米金球共振耦合对图像的增强效果；2)通过FDTD方法的计算,明确了共振耦合作用与双纳米金球间距的关系；3)应用DNA技术控制双纳米金球的距离,并用SEM和TEM方法验证了样品质量,并应用于光学扫描成像。