在当代光信息技术研究的热潮中,微纳光子器件和微纳加工技术这两大热点吸引了众多学者的关注,取得了蓬勃的发展。其中,化学合成金属纳米线因具有内部散射点少、表面光滑度好、传输损耗低等优点而被选为表面等离激元(surfaceplasmonpolariton,SPP)的绝佳载体,在微纳光子器件中大显身手:纳米波导、纳米耦合器、表面增强拉曼光谱传感和透明电极等。金属纳米线表面等离激元模式分析为这些微纳光子器件的设计及其物理机理的探索奠定了基础。纳米连接作为微纳加工的关键技术,是纳米器件与宏观系统相整合的桥梁,已逐步渗透到各类微纳光子器件全寿命过程中。在目前典型的纳米连接技术中,光控纳米连接因其操作灵活、可控性高、能量利用效率高等优点而成为众多学者追捧的焦点。基于以上研究背景与现状,本论文主要研究了金属纳米线表面等离激元及其光热应用。我们从理论到实验对以银纳米线为代表的金属纳米线结构展开了一系列研究,揭示了金属纳米线表面等离激元模式(束缚模和泄露模)的物理机理,研究了其模式调控机制,发展了等离激元光控纳米修复技术(一种光控纳米连接技术)。在微纳光子器件研究所衍生的金属纳米线表面等离激元模式分析方面,我们通过组合远场实空间成像和傅里叶空间成像,实现了金属纳米线中同时激发的多个泄漏模的识别和调控。首先,提出了典型等离激元模式,包括金属纳米线中的束缚模和泄漏模。其次,依次呈现了具有单激发,双激发和三激发泄漏模的纳米线的实验结果,并研究了激发波长和纳米线直径对泄漏模(数量、光学特性等)的影响。在微纳加工技术所衍生的表面等离激元光热效应方面,我们探索并开发了一种低成本、易操作的基于表面等离激元光热效应的定点光控纳米修复技术。纳米刻槽作为一种典型的纳米缺陷,通过这种技术可以被修复。纳米修复过程分为两个阶段:恒定功率阶段和递增功率阶段。在纳米修复的第一阶段,恒定低功率的激光照射纳米刻槽使得纳米刻槽宽度变小。在纳米修复的第二阶段,递增功率的激光照射纳米刻槽,纳米刻槽宽度进一步减小并在合适的功率下形成底部连接。我们从仿真和实验两个方面来具体研究激光功率、激光照射次数、纳米线直径等多个参数对纳米修复这两个阶段的影响。最后,我们总结了本论文的工作,展望了金属纳米线表面等离激元的未来研究方向。