表面等离激元因其具有丰富的光学特性而受到广大研究者的关注。表面等离激元可以分为两种类型:一种是受金属纳米结构的限制只能局限于金属纳米粒子的表面,称为局域表面等离激元（LSPs）。另一种是沿金属与介质界面传播的表面等离极化激元（SPPs）。局域表面等离激元是在三维条件下经外场激发,通过改变纳米结构的尺寸,形貌和光的偏振方向使得贵金属纳米粒子产生许多独特的光学特性,如等离激元波导、表面增强拉曼散射、电磁感应透明和Fano共振效应。表面等离极化激元是在二维区域进行研究。电磁波进入波导产生连续态和离散态,继而耦合形成Fano共振效应。Fano峰处电磁场被局限在腔内。这些光学特性被广泛应用在离子体滤波器,可调谐离子体分离器和传感器等方面。近年来,表面等离激元研究取得了很大的进展,但是在Fano共振效应和其它光学特性上的研究还有待完善。我们提出了基于局域表面等离激元的新月十字架银纳米结构和基于表面等离极化激元的圆盘波导耦合共振系统两种类型。通过模拟分析对这两类表面等离激元的光学特性进行研究。本文分为三个部分来探讨:第一部分介绍了表面等离激元的三种数值模拟方法,包括有限元法,时域有限差分法和离散偶极近似法。并对有限元法的基本原理和特点进行了重点阐述,对其他两种模拟方法进行了简单的叙述。本文主要采用基于有限元法COMSOL Multiphysics软件进行仿真模拟。第二部分研究了基于局域表面等离激元新月十字架形银纳米结构的光学特性。劈裂环在等离激元纳米结构中是比较常见的结构之一,理论上劈裂环（新月形）因其具有狭窄而尖锐的结构可以提高系统的FOM值。在劈裂环的基础上增加十字架,对十字架进行各种方式的旋转,可以对其不对称性进行多方位的调节。模拟分析,通过改变结构参数来打破结构对称性,可以产生新的等离激元磁模式和多重Fano共振,并可以对光谱进行有效的调控,更多的能量被局域在结构的凸凹处。同时,通过对称地改变两棒之间的夹角,FOM值可以实现较大的数值,在传感领域有重要的应用。第三部分研究了基于表面等离极化激元圆盘波导耦合共振系统的光学特性。圆盘腔内充满乙醇。采用二维有限元法计算了系统的透射率和磁场分布。波导产生的连续态和圆盘腔产生的离散态相互耦合形成双重Fano共振,通过调节圆盘腔的参数可以发现更多有趣的光学特性。在波导下方添加三角形腔,不对称圆盘腔,三角环腔和圆环腔可以实现对Fano共振不同程度的独立调控,并且通过改变乙醇的温度可以对系统的谱线进行调控。波导耦合共振系统的这些光学特性在光学开关,等离子体滤波器,可调谐离子体分离器和传感器等方面有广泛的应用前景。