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表面等离激元(surface plasmons,SPs)是在金属与介质交界面区域的一种自由电子和光子相互作用形成的表面电磁模,因为其可以突破光的衍射极限实现电磁波的亚波长束缚,从而成为了科学家们研究的热点。在低频段,刻蚀亚波长单元的结构化金属表面可以支持仿表面等离激元(spoof surface plasmons,spoof SPs),使其在远红外、太赫兹(terahertz,THz)和微波段都有着广阔的应用前景。仿表面等离激元分为两种模式:传导模式(spoof surface plasmon polaritons,spoof SPPs)和局域模式(spoof localized surface plasmons,spoof LSPs)。基于spoof SPs能够在频率相对较低的波段实现对电磁波的亚波长束缚,从而可以实现小型化、集成化的表面等离激元无源器件。本文主要在基于spoof SPs的无源器件设计上做了一些工作,主要研究内容及创新点概括如下:第一.设计了一种利用共面波导激励的平面紧凑型spoof SPPs四路分波器,通过在部分分支前端引入了带通滤波器,显著改善了多路分波器在低频时各端口之间隔离度较差的问题,该成果发表于Japanese Journal of Applied Physics;第二.提出了一种基于宽带慢波器系统的spoof SPPs四路分波器,通过在电磁波截止位置处引入不同长度的波导分支结构可以将束缚的电磁波释放出来,带通滤波器的加入改善了低频时端口之间隔离度较差的问题,该成果发表于Optics Express;第三.分析了不同凹槽形状(哑铃形、弯折形、T形)的spoof SPPs波导结构,并且基于这些spoof SPPs波导结构设计了更加紧凑的超宽带滤波器、宽带慢波器、带通滤波器和四路分波器,上述研究成果分别发表在Applied Optics,Optics Communications和Journal of Modern Optics等期刊;第四.提出了一种刻槽金属圆环spoof LSPs谐振器结构,采用微带线激励可以显著增强其基模多极谐振模式,并且能够抑制高次模的产生,基于该结构实现了一种多通带滤波器和一种介电常数传感器,该成果发表于Optics Express。