金属-介质-金属（Metal-Insulator-Metal,MIM）型表面等离子体激元（Surface Plasmon Polaritons,SPPs）波导能够突破传统衍射极限,将光波局域在亚波长尺度的中间介质层中,使其在小型化的纳米光子器件及传感应用等方面发挥重要作用。同时,作为近些年的研究热点,法诺（Fano）共振效应具有尖锐的非对称谱线形状,较高的光谱分辨率,对结构和周围介电环境的改变极其敏感,使其在高灵敏度微纳传感方面具备优异的性能。由于表面等离子体激元MIM波导和Fano共振效应各自突出的特点,近些年基于表面等离子体激元MIM波导结构的Fano共振效应得到了广泛研究。本论文以表面等离子体激元MIM波导结构中的Fano共振效应为主题,开展研究工作。通过绘制研究带有环形腔（矩形腔）谐振器的表面等离子体激元MIM波导与不同长度矩形腔谐振器耦合的透射谱“云图”,发现了相应Fano共振线形“方向”的影响因素和形成规律。同时发现,通过分析透射谱“云图”还可以很直观、方便地得到Fano共振发生的位置、强弱,找到实现多重Fano共振的最佳几何参数。将得到的Fano共振线形“方向”的形成规律扩展应用到本文其他结构的研究中,可以合理地解释了研究中遇到的不同方向的Fano共振线形的形成机制。结合驻波理论,建立带有齿形（stub）谐振器的表面等离子体激元MIM波导侧向耦合一个腔型谐振器结构的Fano峰共振波长方程模型,并将方程和有限元法（Finite Element Method,FEM）同时应用到侧耦合谐振器为方形腔、矩形腔结构的计算中,取得了一致的结果。通过研究侧耦合谐振器与stub谐振器水平相对位置变化的情况,得到了谐振器中垂直方向的驻波节点对Fano共振调节的一般规律。根据Fano共振的基本原理,揭示了驻波节点对Fano共振调节的特殊物理机制。当结构单侧耦合两个邻近的方形腔时,实现了六重Fano共振。最后,通过优化该结构的多个参数得到了最佳的传感响应结构和较高的品质因数（Figure of Merit,FOM）。通过研究表面等离子体激元MIM波导中的stub谐振器与三角形腔、六方形腔、圆形腔、三角环形腔谐振器之间不同相对水平耦合位置的情况,得到了多边形腔内驻波节点能够对Fano共振起到调节作用时的多边形腔内磁场分布的一般条件;并找到一个三角环形腔与stub耦合的最佳位置。在三角环形腔中加入一个漏斗形微腔,研究揭示了漏斗形微腔对Fano共振的调控机制。同时研究了该结构的传感性能,得到了很高的FOM值,证明了该Fano共振系统可应用于高性能微纳传感器件。为了探索Fano共振在不同结构中的形成机制,设计研究了圆形腔谐振器直接与表面等离子体激元MIM波导连通耦合的Fano共振结构。通过研究圆形腔的位置和尺寸的多种方式变化对透射谱的影响,得到了当圆形腔关于表面等离子体激元MIM波导对称破缺时的双重Fano共振,揭示了Fano共振的形成机制。通过和本文研究的其他结构的Fano共振进行对比,证实了Fano共振不但可以发生在表面等离子体激元MIM波导系统中的不同谐振器内的SPPs之间的耦合,还可以发生在关于表面等离子体激元MIM波导对称破缺的单个谐振器中的不同模式的SPPs之间的耦合。