表面等离子体是入射波照射至金属表面时与其表面自由电子相互作用产生的电磁波,这些研究已有100多年的历史。通过对表面等离激子体模式的研究,逐渐实现了纳米维度上光场的増强、传导与聚焦等功能。近些年来,研究人员利用表面等离子体的近场增强特性制成光学吸收器件,并对其吸收及光场特性进行深入研究。基于表面等离子的光学吸收器在生物传感、热成像、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景与较强的实际意义。目前,一些光学吸收器件也被提出,但这些结构普遍存在谐振点少、吸收波段不宽、吸收效率不高等缺点。因此,针对这一问题,本文深入探索表面等离子体近场增强特性机理,设计了宽波段、高吸收率的纳米天线与吸收器,利用FDTD方法研究和分析它们的吸收特性。论文主要工作如下:首先,基于表面等离子体激发原理,设计了缝隙八木纳米天线并研究其天线阵列的吸收特性。从缝隙八木天线单元辐射特性入手,研究天线表面等离子体产生条件与影响因素,结合天线远场与近场特性用于指导天线阵列的设计,并对其吸收特性进行分析。通过对天线单元远场辐射特性的研究,随着缝隙间距得增加,天线方向图出现多个副瓣并产生新的辐射模式。进一步分析发现,高阶模式的局域表面等离子体的产生激发了新的辐射模式。通过对天线阵列的吸收特性研究表明,天线阵列在400-1500nm波段,具有较好的吸收特性,其平均吸收率可以达到60%。缝隙八木纳米天线阵列吸收率受缝隙间距的影响,随着缝隙间距的增加,其吸收率总体呈现上升趋势。此外,调整天线单元的厚度可以调整天线阵列的吸收波段。其次,为了提高吸收率与吸收带宽。本文基于等效电路的建模方法,结合多层波导与谐振腔结构,设计了超材料太阳能吸收器与超材料纳米环柱吸收器。探究几何参数对吸收器吸收性能的影响,分析了宽波段下所设计的两种吸收器的吸收率所受入射光的偏振角度及入射角度的影响。分析结果可以看出,两种吸收器都具有宽波段、受偏振角度与入射角度影响小、吸收率高的特点。此外,本文还通过电场分布与磁场分布探索了两种吸收器的吸收机理。结果表明,超材料太阳能吸收器由于慢波效应与局域表面等离子体共振的共同作用使得吸收器400-1400nm波段下的平均吸收率达到94%。机理分析表明,超材料纳米环柱吸收器除了有慢波效应与局域表面等离子体共振的作用外,还有法布里伯罗共振,这些特性相互作用使吸收器在300-2000nm波段内的平均吸收率可以达到95%。本文设计的纳米天线与吸收器在可见光与近红外光波段内具有较高的吸收率与良好的吸收特性,此研究结果对实现宽波段、高吸收的太阳能纳米板具有一定的参考价值,为解决清洁能源高效吸收问题提供了一种新的思路。