表面等离子体是金属中自由电子与入射光相互作用形成的一种表面电磁波。在金属与介质的交界处产生了表面等离子体激元,从而引起了表面等离子体电场增强。基于表面等离子体的各种纳米光学器件突破了传统的衍射极限,在全光路集成领域具备了潜在的前景。纳米结构的表面等离子体近场特性,能够产生一些奇特的物理现象。关于表面等离子体的研究已经在传感器、光太阳能电池、表面等离子体波导等领域具有良好的应用前景。本文从理论上分析了表面等离子体的物理特性,数值仿真纳米光学天线和纳米颗粒的近场光学特性。通过构造不同的参数研究了纳米金属颗粒的光学特性,得出了表面等离子体共振的重要物理机制和一些特殊的物理光学现象。论文的工作内容主要包括以下几个方面：(1)本文理论研究了表面等离子体的纳米光学天线近场光学特性。分析了一种新型的光学天线即背射天线的光学性能。与传统的光学八木天线相比,背射天线的方向系数提高了1.95倍,这表明背射天线能更有效的接收与发射电磁波。通过调整天线的尺寸,优化了背射天线的光学性能,提高了天线的方向系数,得到了最优化的背射天线参数数值。最后,在光学背射天线的基础上,研究了另一种倾斜型光学背射天线,得出对于不同个数引向器的倾斜型背射天线,背射光学天线有一个最优化的倾斜角度。(2)本文研究了表面等离子体金属纳米颗粒的近场光学特性。基底的存在对于表面等离子体共振特性有显著的影响。与前人工作不同,我们采用具有周期结构的布拉格反射镜作为基底。由于入射光的相干干涉,周期结构基底对于纳米颗粒的等离子体共振具有影响。我们理论研究了金属纳米颗粒的光学特性,如散射频谱、吸收频谱、电场增强幅度。仿真了金属纳米颗粒的形状、尺寸、纳米颗粒的间距以及基底周期数目等参数变化对纳米颗粒表面等离子体共振的影响。总之,本文采用有限元法仿真建模,对基于表面等离子体的纳米颗粒近场特性进行了理论研究,这对于探索新型集成化、微型的纳米光学器件具有重要的理论意义。