随着纳米光学的不断发展,表面等离子激元(SPPs)的出现为人类更好的操控光提供了新方法。表面等离激元现已在不同的科学领域中取得了卓越的进展。它作为一种潜力巨大的信息载体,可以应用于光信息的传输与处理,促进了现代信息技术的发展。与表面等离激元相关的金属纳米结构,提高了器件的集成化和微型化,其中出现的等离子感应透明现象与Fano共振对周围环境变化非常敏感,这在生物传感,新型光源等领域都有很重要的应用价值。本论文在国内外研究的基础上,重点设计了一个基于MIM波导的齿环等离子谐振系统,运用理论分析和数值模拟方法研究了其相关的特性。主要的研究工作及创新结果如下:1.理论分析了麦克斯韦方程组和边界条件,推导了表面等离激元的相关原理和特性公式。同时,深入分析了 Fano共振和PIT现象的原理及发展过程,研究了金属-介质-金属纳米波导的相关特性。2.我们设计了一个紧凑的等离子耦合共振结构,这个结构由与金属-介质-金属(MIM)波导耦合的一个环形谐振器和stub组合而成。数值模拟结果表明由于该系统的共振增强效应,等离子感应透明现象(PIT)出现,并且通过调整结构的参数一个陡的非对称的Fano线型出现在透过谱中。与此同时,透射峰的位置可以通过改变stub的深度被控制在任意共振模式,这不同于以往的研究。这个等离子耦合共振结构的物理特性提供了 1100nm/RIU的高灵敏度和42550的高品质因数。齿环等离子谐振结构的这些性质使它在传感器件等领域有着广泛的应用。3.我们在简单齿环等离子谐振结构上进行了进一步的研究,通过添加一个额外的环形谐振器在stub的上方,透过谱中将会出现两个共振波峰。我们继续研究了齿型三角腔等离子系统结构。文中设计的结构可能广泛地被应用在光子集成电路和芯片上的纳米传感器中。