表面等离子体激元（Surface Plasmon Polaritons，SPPs）是近年来提出的最具应用前景的技术之一。由于其具有局域场增强特性和亚波长局域等特性，使得在纳米尺度范围内的光学器件中对光场实现局域化成为了可能。基于SPPs的光子器件不仅可以突破衍射极限，同时还有很多特殊的功能，因此基于表面等离子体激元的光器件的研究成为近几年的热点。论文主要概述了SPPs的研究历史和发展趋势,介绍了SPPs的基本概念以及时域有限差分(FDTD)数值模拟方法，本文主要工作如下：在传统的MIM三层波导结构的基础之上进行改进，提出了一种新型结构可增大SPPs的传播距离，并模拟仿真了不同中心层厚度时，SPPs的激发及耦合情况。通过模拟仿真发现改进的MIM结构可激发出SPPs，而且在中心层的上下两界面处产生的SPPs会在一定条件发生耦合，起到了增加表面等离子体激元传输距离的作用。研究了金属狭缝结构中表面等离子激元的透射情况，研究结果表明，当金属薄膜厚度为驻波周期的整数倍时，透射光强出现极大值，光通过单狭缝结构相当于通过一个类F-P腔，利用此金属单缝结构可提高光的透过率。设计了T型狭缝腔结构，理论分析和数值仿真表明，金属膜C处于特定位置时可实现定向激发，最大分束比可达到约17.6，可实现良好的分束效果；模拟结果表明银膜长度C对SPPs的分束比有影响，狭缝的宽度对SPPs分束比的影响不大，而A、B膜的厚度t与SPPs的定向激发无关。在以上基础上研究了光通过T型腔的功率分配和光开关等问题，发现波导间距之比会影响两输出端口的功率之比，而两束光源的初始相位差可以决定结构开与关的状态，从而实现对光的调节和控制。