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随着微纳加工技术的发展,金属微纳结构中的等离激元共振已经在物理、生物、化学、信息和能源科学等诸多研究领域显示出重要的应用前景。而将金属等离激元引入非线性光学领域,更是成为纳米光子学研究中的一个热点,在频率变换、光开关、光调制等方面有着极其重要的应用。本论文主要围绕开口环谐振器（Split Ring Resonator,SRR）以及开 口环谐振器互补结构（Complementary Split Ring Resonator,CSRR）这两种金属微纳结构,开展了由金属结构中心对称性破缺引发的表面二次谐波的产生效率增强以及位相调控的研究。论文的主要内容包括:1、双SRR超构分子中的二次谐波增强及辐射偏振特性的研究。基于由超构“原子”到超构“分子”的设计思想,我们设计了一种由两个SRR垂直堆叠组成的立体超构分子,研究了其在直线偏振下的二次谐波产生的特性。相比于单个SRR超构原子,这种立体超构分子的设计可以提供更多的调控自由度。我们发现,改变立体超构分子中两个SRR的间距可以调节基波处模式耦合强度,从而增强二次谐波的产生效率。此外,我们发现双SRR超构分子中相对取向角度的改变能调节二次谐波正交分量的振幅比和相对位相差,从而调控二次谐波辐射的偏振状态。2、基于CSRR的超构表面中二次谐波辐射相位连续调控的研究。通过模拟计算CSRR的二次谐波产生特性,我们发现改变CSRR臂长和臂宽两个结构参数可以调谐等离激元共振和基波之间的波长差,获得二次谐波辐射位相在0到π的范围内连续调控,进一步通过将CSRR做镜面翻转可以引入额外的π位相差,从而将二次谐波辐射位相的连续可调谐范围扩展至0到2π区间。在此基础上,我们制备了由不同臂宽和臂长的CSRR结构单元构建的具有位相梯度的非线性超构表面,实现了与理论预测相吻合的二次谐波光束的弯折功能。3、等离激元共振动态调控的初步研究。我们首先利用纳米微球印刷和后退火的方法在平板电容器的电极上制备了金属纳米颗粒。继而,通过改变施加在电容器上的电压大小,控制金属纳米颗粒中的自由电子密度,使金属等离子体频率产生变化,从而调控了金属的介电常数,在实验上观察到了金属纳米颗粒的等离激元共振波长随外加电压变化而产生的移动,为后续非线性动态调控提供了实验基础。