现代信息通讯系统飞速增长的数据数据处理速度,日益受到当今电子与光学技术水平的根本制约。纳米量级的电子线路显现出固有的RC时间迟滞问题,而具有超大信息荷载能力的光子线路的尺寸却因为衍射极限的限制,只能达到微米量级。表面等离子体是一种在金属与绝缘介质界面传播的电磁模式。这种电磁模式实际上是光场与金属表面的电子耦合形成的一种自激振荡,最具特点的性质就是其波长总是小于光在介质中的波长,因而显示出独特的亚波长局域效应。在光频段成功的突破了衍射极限,实现了传统光学器件向亚波长尺度的跨越。在传统的硅基光子线路中,光学环腔作为一种基础器件单元应用十分广泛。基于金属-绝缘体-金属波导构造的金属环腔,以其尺寸小巧、结构紧凑,极有潜力成为新一代纳米集成光路的基本元器件。本论文针对基于金属表面等离子体MIM波导的环腔共振模式进行了研究。通过用时域有限差分(FDTD)方法模拟的各种金属环腔波导结构的电磁场分布,得到各种环腔结构的共振谱线,总结共振特性。得到影响环腔共特性的各种因素,并分析其原因及影响的范围和强度。本文的主要研究内容归纳为以下几个方面:(1)首先通过数值模拟方法研究基于方形环腔的差分滤波器的共振特性,对比了L型转角方形环腔与弧型转角方形环腔共振模式,得到的各环腔共振谱线基本一致,说明环腔的共振模式与总体结构相关。(2)通过引入弧形转角结构,避免了L型转角产生的光波反射,消除了驻波模式,有利于能量传输。而且这种弧形转角结构在进行纳米刻蚀过程中,工艺要求较低,这一结论在工艺制作上,有一定的借鉴意义。(3)针对圆环腔的共振模式进行了研究,可以发现圆环腔共振峰比较尖锐,滤波精细准确。这是圆环腔的一大优势。为提高圆环腔的耦合效率,提出了一种跑道形环腔结构,将方形环腔耦合率高的优点与圆环腔结合起来。取得了较好的滤波效果。(4)通过环腔的共振条件,讨论了不同圆环腔半径及宽度对共振模式的影响。因为环腔波导结构不同于直波导,因而表面等离子体波在其中的传播模式是不同的。说明表面等离子体激元在MIM波导结构中的传播模式,主要取决于波导结构。