金属纳米颗粒由于其独特的物理化学性质,在光学、电磁学和生物光子学上有广阔的应用前景。尤其是其内部的自由电子在一定的外界电场作用下而产生的表面等离子体共振,可以极大地增强粒子周围的电磁场。对不同结构的金属纳米颗粒的可控制备和对其表面等离子体共振性质的研究,是国际相关研究领域的热点。本文对金纳米颗粒阵列的可控光学性质进行了理论与实验研究:(1)采用纳米球蚀刻技术结合脉冲激光沉积技术,在石英衬底上制备了不同高度的金纳米颗粒阵列,并研究了退火处理对其颗粒形状的影响。通过扫描电子显微镜对纳米球掩膜板和退火前后的金纳米颗粒阵列的表面形貌进行了观测。纳米球掩膜板呈大面积、无缺陷密排。退火前金纳米颗粒为有序分布的三棱柱结构,退火处理会使金纳米颗粒的高度变高,颗粒横截面变圆。(2)通过红外-紫外吸收光谱仪在190nm到900nm波长范围内对其光吸收特性进行了测量,并成功观测到了金纳米颗粒表面等离子体振荡效应引起的光吸收峰。结果表明随着金纳米颗粒高度的增加,其吸收峰的位置向短波方向移动(蓝移)。退火处理后,金纳米颗粒的光吸收峰蓝移,同时吸收峰变强峰宽变窄。并且随着退火处理的温度增高、时间加长,这种趋势就更明显。对金纳米颗粒的光吸收特性进行了基于离散偶极子近似的理论计算,并与实验结果进行了比较,理论计算结果基本与实验结果相符合。(3)同时也对金纳米颗粒的三阶非线性光学特性和铜颗粒的表面氧化层对其光吸收特性的影响作了探索性研究。