当传统光学集成回路减小到纳米尺寸时候，运用表面等离子体（SurfacePlasmon, SP）可以克服空间约束光能量所受到的衍射效应限制。金属-介质纳米周期结构作为SP一种重要的载体，具有许多独特的性质和功能，它已经被应用于包括传感、医疗、能源、通信等多个领域。近年来，随着纳米技术的成熟，金属-介质组成的纳米周期结构受到了人们极大的关注。其中，作为基础的一维金属-介质组成的纳米周期结构也日益成为目前研究的热点。本论文结合金属-介质表面激发的SP以及结构的周期性，研究一维金属-介质纳米周期结构中光的传播特性。此结构可以实现纳米尺度上光能量的限制以及操控。本文共分为四章。第一章，综述了金属-介质纳米周期结构的研究背景、意义和国内外研究现状，并且给出了本论文的主要研究内容。第二章，介绍了模拟和计算金属-介质纳米周期结构的常用数值方法。详细介绍了传输矩阵法和时域有限差分法，并且对每一种方法分别从以下三种情况进行讨论，即：考虑普通材料、考虑材料损耗和色散及考虑材料非线性。第三章，分析了基于金属包覆介质波导的纳米周期结构光传播特性。当入射光方向平行于金属-介质界面时，分别讨论了金属包覆介质波导在纵向和横向形成一维周期性结构这两种情况下，金属-介质纳米周期结构的光传播特性。当形成纵向周期性时，详细研究了含周期垂直狭槽的金属包覆介质波导的透射增强特性；当形成横向周期性时，详细研究了金属-介质波导阵列的输出相位可调特性。第四章，分析了由金属和介质组成的纳米周期光子多层结构的光传播特性。当入射光方向垂直于金属-介质界面时，首先，研究了由金属-介质波导阵列模型转变成的金属-介质周期光子多层模型其多通道滤波特性；其次，因为金属具有损耗和吸收，为获得完美透射特性，设计了介质周期光子多层结构，得出介质周期光子多层结构能够实现完美透射；再者，当利用金属损耗和吸收时，分析了非对称金属包覆介质周期光子多层结构，并获得可调多通道单向完美吸收和反射特性。第五章，概括了本论文前面所述的工作，并对一些潜在的应用做了展望。总之，本论文提出的一维金属-介质纳米周期结构及对其的理论分析为一维金属-介质纳米周期光子器件的设计、制造和应用提供了理论依据，同时对研究和探索二维、三维金属-介质纳米周期结构光传播特性也具有一定的借鉴意义。