在纳米尺度上对光进行操控能够实现许多独特的光学现象,如超棱镜色散、超分辨和微腔共振等。超薄光学吸收器能够吸收入射光波,高效率地实现局域的光电热转化。近年来,基于纳米结构调控的高性能宽光谱的光学吸收器的研究引起了学术界的广泛关注。本文主要针对太阳能、无油墨印刷、光热传感等领域的应用需求,提出利用金属-介质复合的锥形纳米结构在可见光至近红外光谱地宽带宽角度吸收器,开展了相关理论和制备、测试研究工作。本论文的主要工作概括如下:(1)针对现有公开报道的宽带光学吸收器结构复杂、材料昂贵和制作工艺复杂的问题,提出了一种覆盖非贵金属膜(Cr)的锥形纳米结构双面吸收器。模拟结果表明,该吸收器在全可见光波段具有双面、宽带、宽角度的吸收特性,正反两面的吸收效率都在90%以上。在60°角斜入射时依然具有大于80%的吸收效率。该吸收器的双面宽带光吸收特性是由于在锥形结构表面覆盖金属膜形成了逐渐变窄的金属-介质-金属波导,入射光通过锥形结构的散射在渐变波导内部发生绝热纳米聚焦欧姆损耗。(2)针对上述锥形纳米结构吸收器吸收带宽和效率有限的问题,提出了一种覆盖非贵金属膜(Ni)和一层介质膜(SiNx)的锥形纳米孔结构吸收器。模拟结果表明,该吸收器在可见光至近红外波段具有双面、宽带、宽角度的吸收特性,在400nm-1600nm波长范围内正反两面的平均吸收效率都在95%左右,当以60°角斜入射时仍然具有90%的平均吸收效率。该吸收器正反两面的吸收机理不同,光从结构正面入射时由锥形纳米圆孔激发的局域表面等离子体共振模式通过结构顶部的散射引起的局域表面等离子体共振增强实现了光吸收,在结构的背面入射光通过纳米孔底部锥形结构的散射在逐渐变窄的金属-介质-金属波导内发生绝热纳米聚焦实现非共振光吸收。(3)开展了锥形纳米结构吸收器的制备和测试工作。结合软纳米压印和薄膜沉积技术,制备了上述两种类型的吸波器。实验证实了覆盖非贵金属层(Cr)的锥形纳米结构吸收器在可见光波段(400nm-800nm)正面和反面的平均吸收效率分别为90.0%和89.3%,在60°角入射时依然具有79.8%和81.5%的平均吸收效率。覆盖非贵金属膜(Ni)和介质膜(SiNx)的锥形纳米孔结构吸收器,实验测得其在整个可见光谱(400nm-800nm)正面和背面的平均吸收效率分别达到98.7%和94.8%,在可见光到近红外波段(400nm-1600nm)正反两面的平均吸收效率分别为94.2%和93.9%,当以60°角斜入射时在400nm-1600nm范围内依然具有89.5%和89.2%的平均吸收效率。本文提出的锥形纳米结构光学吸收器,具有双面吸收、宽带宽角度、高效率的优点,制备结合了软纳米压印和真空镀膜技术,方法便捷可靠,获得的吸收器性能优良,为光学吸收器在新能源、新显示和新信息等领域的应用提供了研究基础。