本文采用时域有限差分方法研究各种系统中的表面等离子极化的调控。一般来说主要存在几种操控或控制表面等离子波的行为。其一是改变材料，可以是介质，金属，甚至是半导体材料；其二是改变支持表面等离子波结构的形状；或者既改变材料也改变形状。对激发表面等离子极化波来说，材料的性质尤为重要。正因为贵金属像金或银在可见光频段具有极大的负的相对介电常数，这对诱导极化电荷是最关键的。最近几年，发现石墨烯在远红外和太赫兹频段也具负的介电常数，于是兴起了石墨烯表面等离子波的研究。本文中，我们对各种材料包括贵金属和石墨烯上所激发的表面等离子极化在各个纳米系统中的进行调控，并对其中的新颖现象和效应－单纳米缝的异常透射增强、超纳米系统中的非局部响应、二维表面等离子调制器中的谐振效应和二维超材料中表面等离子诱导透明进行了初步地讨论，分析得出其调制机理，这对基于各种材料的实用表面等离子器件的设计具有一定的理论指导意义。我们用时域有限差分方法研究了金属档板和金属锥形结构对单纳米狭缝的异常透射的调制。当工作波长固定单一波长时，详细地研究了此复合结构的透射效率对各个结构参数的依赖关系。数值模拟结果表明金属档板构成的纳米天线能增强锥形狭缝的异常透射。倒置的锥形狭缝构成了一个反聚焦的系统对金属－介质－金属缝隙表面等离子波（GSPs）有反聚焦效果，也就是能将金属上表面的GSPs耦合到下表面并且辐射成自由空间中的波，更有意思的是原本由于边界阻抗不匹配所形成的Fabry-Perot谐振效应也随着锥角的增大而消失。它的透射效率与相对应的直狭缝的情形相比增加了近50%。另外锥形狭缝的结构参数（锥角与狭缝长度）改变时几乎不改变水平腔的场强谐振。此复合结构的透射谱可以通过控制锥角来调控。锥形狭缝的这些特性对纳米光器件的设计有指导作用。探索了空心圆柱纳米线系统中的表面等离子谐振模式与非局部响应的关系。数值模拟结果表明由于空心圆柱纳米线的内外表面的场强耦合导致表面等离子谐振模式的劈列，分别为低频率模式和高频率模式。由于空心纳米线的厚度为2nm引起很强的非局部响应。非局部响应对高频率模式的影响非常明显，比如场增强因子可以改变20%而低频率模式却只有1.5%。这主是要因为高频率模式的场强集中的金属内，导致纳米尺寸金属中存在的非局部响应较明显，也就是说由非局部响应引起的修正行为取决于谐振模式的性质。然后计算了此非局部模型的消光效应随结构参数的变化，这些结构参数包括：空心纳米线的厚度，空心纳米线的均半径和空心处填充的介质。不难发现高频率模式在改变均半径和空心处的折射率时具有更大的稳定性。再者，当空心圆柱纳米线非同心时会出现更多的物理现象。比如多模式和纳米聚焦效应。在非同心的纳米线可心实现27000的最大场强增强因子，这在很多的纳米尺寸下的领域有应用，比如设计纳米天线，纳米传感和纳米非线性光学等。仿真分析了短的纳米条带对无限大石墨烯上表面等离波传播行为的调制。数值模拟结果表明单层石墨烯上传播的表面等离子波对附近的掺杂的的石墨烯条带很敏感。这里存在两大调制石墨烯表面等离子波的机理，其一是在石墨烯条带上形成的线谐振腔；其二是石墨烯条带对表面等离子波的反射形成的驻波。由于石墨烯条带上的化学势的可调性，因此可以通过门电压或化学掺杂来动态调控石墨烯上的表面等离子波的行为。另外这个复合结构的光学性质决定于系统的结构参数，也就是宽度或距离调控。这种石墨烯条带的调控行为为石墨烯表面等离子波的调控提供了新的方法，这有助于设计红外和太赫兹波段的表面等离子器件。设计了几种基于窄的石墨烯条带波导的二维调制器，包括石墨烯尺形结构，圆盘结构，圆环结构。研究了各自对条带波导模式的传输影响。在尺形结构中，计算了尺形的长宽和化学势与条带波导模式传输率的关系。条带波导模式受到尺形长度的周期调制。受到圆盘的半径和圆环的外半径的周期调制。均可以通过门电压动态调控条带波导的开关状态。还计算了条带波导受这些结构调制下的频谱，发现这些结构均可适合滤波器件的设计。这些结构是将来构建石墨烯表面等离子光回路的基石。　研究了基于石墨烯条构成的超材料的电磁响应。此复合结构中的一个单元由三个相同尺寸的石墨烯条构成，一个在中间，两个在边上平行放置。而通过中间的条侧移打破系统的对称性能出现表面等离子诱导的透明效应。然后计算了光的偏振方向对表面等离子透明效应的调制深度，透射峰和峰宽的影响，并作了详细地机理分析。本工作对制作红外超材料有理论指导意义。