金属和石墨烯表面等离激元微纳结构能够在亚波长尺度上局域和操纵光,因而在光学与光电子学领域具有广阔应用前景。本文研究了金属光学天线和石墨烯平面手性结构的新颖光学效应。本文的主要工作如下:1、研究了金属表面等离激元非对称间隙天线阵列的光学响应特性,其中共振特性由金属天线的非对称性控制。在近红外波段,我们在共振波长处获得了大于30的品质因子和超过40倍的场增强。在太赫兹波段采用相似的设计同样有效,甚至可以实现更高的品质因子和更大的场增强。因此,金属纳米天线中Fano共振和间隙效应的结合为提高光捕获能力和增大场增强提供了一种行之有效的方式。2、研究了在太赫兹波段的圆偏振光通过石墨烯平面手性结构的非对称传输效应。单原子层石墨烯平面手性结构的相对对映异构的总透射率差可以通过改变石墨烯费米能级的大小来调节,且具有对映异构敏感的等离激元共振。这种现象加深了我们对于平面手性结构中光与物质相互作用的理解。3、设计了一种基于石墨烯平面手性周期结构非对称传输效应的反射型圆偏振器。由于对映异构敏感的表面等离激元的激发,入射的一个偏振态的圆偏振光被反射,而另一偏振态的圆偏振光被完全吸收。该结构在共振波长处的消光比超过了50。