随着信息科技的高速发展，信息量需求爆炸式增长，基于传统金属互连技术的电子器件不再满足超大容量、超高速、超长距离和高存储密度的信息传输需求。而光子作为信息载体，相对电子则有频率高，传输带宽高，损耗小、成本低等诸多优势。具有高容量、高速度光纤通信在信息时代已经占据了重要位置，光子器件正在逐渐取代电子器件。但是基于传统光学的基本原理介质光波导器件（例如高折射率差介质波导和光子晶体波导）却由于受衍射极限λ/n的限制，其横向尺寸被限制在光波长的量级，难以满足高密度的集成光子回路的发展趋势，因此迫切需要突破衍射极限的新机理和新技术。　　 表面等离子体是金属表面自由电子随入射光子同频率集体振荡产生的一种表面束缚的电磁波，它是存在于金属表面的一种非辐射局域模式，具有近场增强和能量局域的性质。基于表面等离子体激元的光波导可以突破衍射极限实现在亚波长尺度进行光传输，被认为是最有希望的纳米集成光子器件的信息载体。　　 本论文主要研究二维金属-介质-金属（MIM）对称波导结构的光传输特性，创新点包括以下几方面：　　 （1）首次提出了基于银-空气-银结构的亚波长量级的单齿状波导滤波器，研究表明这种新颖的结构突破了衍射极限实现了亚波长量级的滤波功能，而且滤波原理区别于传统的布拉格（Bragg）反射器，具有通带高透过率、结构简单等特性，是本文重要的创新点。　　 （2）利用散射矩阵和干涉推导出单齿状波导滤波器的透过率表达式，得出了滤波器设计的基本公式。　　 （3）进一步讨论了禁带中心波长在1550 nm的多齿型波导滤波器并讨论周期长度或占空比、周期数等结构参数对其光传输特性的影响，得出了这种周期结构波导具有截止波长性能优良、宽禁带、通带高透过率的特点。　　 （4）还针对单齿状结构波导滤波器的进行扩展讨论，提出了基于齿状结构的十字形波导滤波器和介绍了单齿状波导滤波器在光开关、带通滤波器的应用举例。　　 最后，对本文的研究工作进行了总结，提出了基于表面等离子体激元的亚波长光子器件在实现光子集成回路方面的研究和发展方向。