超材料（metamaterial）通常是指一种具有独特电磁特性的新型人工结构复合材料,又被称为特异材料、超颖材料或超构材料。这种材料具有超常的物理性质,可以突破自然界中材料自身的极限,实现自然界中的材料不可实现的电磁现象,如异常折射、异常反射、电磁波的单向传输等。正是由于超材料所具有的独特性质,可以利用其人为地控制电磁波,所以超材料能够在未来的军事、通讯、成像、传感等方面发挥十分重要的作用。近年来,随着超材料研究的不断深入与发展,其展现出来的巨大应用价值吸引了许多学科的人员参与其中,形成了一系列的交叉学科。荧光作为一种现代光谱技术,因其灵敏度高、方法多样性等优点被广泛用于各领域,然而各领域的应用对荧光特性的要求不同,因此为了满足各类需要,近年来利用超材料调控荧光某些特性的研究也得到了科研人员的广泛关注,促进了其在生物成像、生物探测、光电器件发展等方面的应用。本论文主要通过设计不同类型的金属纳米共振结构,研究纳米结构对荧光强度、方向、偏振态的调控,为制备具有特定功能的有源光学器件、高灵敏度生物探针提供了新思路。论文的主要内容安排如下:（1）对超材料的概念、发展历程、应用及表面等离激元做了简单介绍,对基于纳米结构调控荧光进行了具体介绍,并且介绍了其在生物检测等方面的优点及广阔的应用前景。（2）重点介绍了导体的Drude模型、荧光分子的偶极子模型、利用纳米结构调控荧光的原理以及在仿真计算时所用到的时域有限差分法和电磁仿真软件。（3）设计了十字架金属纳米双共振结构,具体讨论了在增强荧光强度时其对荧光的激发过程和发射过程的影响,证实了双共振结构在增强荧光强度时的优势。另外还证实了十字架纳米结构可以在一定程度上使荧光定向发射。（4）设计了一种基于环偶极共振模式的具有偏振选择响应的环形凹槽纳米结构并进行仿真计算,发现该结构不仅可以实现荧光辐射的大幅度增强,同时可以控制荧光发射的偏振态。（5）对全文进行总结与展望。