对量子辐射体（半导体量子点,染料分子,J-聚体等）的荧光进行有效的调控和探测,在光学传感,光学成像,集成光学,量子信息处理,分子生物,分析化学等各个领域都有重要的应用。而荧光光场的高效探测,主要依赖于荧光远场辐射方向和荧光到达探测器端的强度。因此,改善荧光的这两个特性,成为研究荧光调控与探测的重要内容。近年来,人们利用光学天线器件对荧光实现高效调控和探测的研究层出不穷。光学天线能实现局域光场与自由空间光场的相互转化。它虽然与传统射频天线结构类似,但是其尺度通常为纳米量级,并且所支持的发射与接收波段均集中在可见光波段。这就使得利用该结构调控荧光成为可能。目前在实验上已经能够实现荧光调控的光学天线有八木天线型结构、牛眼光栅型结构、棒状、V形或U形棒状结构,等等。这些结构通常用金属加工而成,并支持表面等离激元共振模式,并且可以通过结构的几何效应,或者荧光发射体本身与表面等离激元共振模式之间相互耦合,改变荧光的发射特性,从而实现荧光、局域光场与自由空间光场三者之间的高效转化。本文主要研究了表面等离子体行波光学天线器件对半导体量子点的荧光远场辐射方向的影响。我们首先制备出了基于银纳米线的行波天线与量子点复合结构,通过荧光傅立叶面成像技术,研究该复合结构的荧光远场辐射的调控,本文主要的研究成果与创新点如下:1.改善了传统的湿化学方法合成法,成功制备出各种粒径大小,各种形状的银纳米线-二氧化硅隔离层-半导体量子点的复合结构,通过精确控制二氧化硅厚度,以达到荧光最佳耦合效果。制备过程在中性环境下进行,克服了银纳米线被腐蚀的问题。并且利用特殊的处理方法,得到连续弯折的V形银纳米线与量子点复合结构。2.研究行波光学天线调控量子点荧光方向。通过基于银纳米线的行波波导耦合量子点荧光,将荧光转化为传播的表面等离激元模式,利用纳米线的端头的天线效应调控荧光远场辐射。研究发现,通过打破空间折射率对称性,可以诱导出银纳米线上的泄露模式,利用泄露模式和束缚在纳米线表面传播的导波模式,共同调控量子点远场辐射光,可以实现荧光方向从双向到单向辐射的过渡。并且通过调节内部包裹银纳米线的直径从102 nm到445 nm,实现了辐射弥散角度从21.5°到45°的辐射。3.利用时域有限差分法（FDTD）构造光学天线与量子点复合结构的辐射模型,并推导出分层介质中的并矢格林函数,利用格林函数法计算出各个方位角与极角对应的的远场辐射结果,并还原了实验中探测到的远场辐射傅立叶面,理论与实验结果高度吻合。4.研究了 V形行波光学天线对量子点荧光辐射的影响。实验中发现,V形结构的光学行波天线,能够实现量子点荧光的高度定向性辐射。实验测量得到的荧光傅立叶面强度成像中,辐射强度前后比高达 11.8 dB。5.实验上研究并利用行波光学天线,对量子点荧光辐射在远场球坐标系中的方位角（φ）方向实现了 0°到40°的调控,极角（θ）方向实现了-43°到0°的调控。并且可同时对荧光远场辐射进行弥散角（△φ）的调节。