微/纳尺度结构所具有的热辐射的光谱和方向选择性在能量转化技术，空间热控技术以及红外探测技术等方面有着潜在应用前景，已经成为热辐射研究领域中的一个很重要的前沿课题。在辐射体的特征尺寸与热辐射波长相当时，热辐射波可展现出空间相干性和时间相干性。目前，微尺度周期结构例如光子晶体、微光栅结构以及微尺度谐振腔等结构已成为微/纳尺度热辐射领域的研究热点。研究发现，热辐射呈现波长及方向选择性的机理主要有表面等离子/声子激元、光子晶体表面波、磁激元、谐振腔模态和Fabry-Perot谐振模态等不同电磁模态的激发。基于单机理作用微/纳尺度结构热辐射特性的研究已经进行的十分广泛和深入，而在多机理耦合作用下微/纳尺度结构热辐射特性研究方面还鲜有成果。我们以多机理耦合作用以及相关热辐射结构的设计为研究导向，在单个电磁模态的激发对热辐射影响的基础上，提出了可以支持多种电磁模态激发的复合结构;并分析了多模态耦合对发射率分布的影响，非线性优化算法在微/纳尺度热辐射结构设计中的应用以及具有偏振状态和方向非敏感性的微/纳尺度周期结构设计和相关热辐射特性。　　首先，提出了利用一维光栅和光子晶体构成的新颖复合结构，该复合结构可以支持表面声子激元、光子晶体表面波以及磁激元等模态的共同激发以及耦合作用。基于严格耦合波分析算法，研究了不同模态之间的耦合特点以及对发射率分布产生的作用。进一步研究了结构参数的变化对发射率分布的影响，发现不同的模态对结构参数的变化有着不同的依赖特性。最后，通过观察发射率关于光谱和方向的整个分布我们发现，不同电磁模态之间的耦合作用，有的相互增强激发状态从而能够大大提升发射率，有的则相互抑制而使发射率随之降低。　　其次，基于多机理耦合的微结构热辐射特性，其波长和方向选择性调控可以通过选取恰当的结构集合参数来实现。由此，我们进一步提出了双重光栅/光子晶体复合结构。在有限厚度的光子晶体两个截面上都覆盖有不同周期光栅结构，光子晶体两个截面上的表面波可以相互耦合，并且不同周期的光栅结构能够在不同的频段内耦合表面声子激元的激发，从而使发射率能够取得宽频和广角的分布特性。另外，考虑到多机理之间的复杂相互作用以及结构参数选择的灵活性，我们利用BFGS拟牛顿优化算法对结构参数进行优化，使优化后的结构能够得到理想的发射率分布，验证了多机理耦合作用在微/纳尺度热辐射结构设计中所具有的优势。　　最后，我们研究了二维光栅/光子晶体结构的热辐射特性。首先分析了二维光栅作用下TM偏振波和TE偏振波激发表面声子激元的色散曲线。基于时域有限差分数值方法对复合结构发射率分布做了详细的分析，在发射率峰值对应的频率下可以观察到不同阶的表面声子激元的激发以及与光子晶体表面波的耦合作用。TM偏振波和TE偏振波在垂直方向有相同的发射率分布，但随着发射率角度的增大发射率分布有较大的差异，为此我们采用了二维光栅与一维光栅的组合光栅结构对其优化，最后结果发现这种结构能够使发射率分布几乎不依赖于偏振状态。