表面等离子波亚波长光学器件能够将入射光激发出的表面等离子波局限在金属表面纳米尺度的区域内,从而打破了经典几何光学中衍射极限对光学器件的限制,实现了纳米光子学器件向亚波长甚至更小的尺度的跨越。通过合理设计亚波长尺度表面等离子波光学器件,能够在纳米尺度上对光波实现相位调制,波长选择等功能。亚波长金属光栅结构被广泛应用于纳米尺度的波长选择器件、表面等离子波能量耦合器、偏振选择性器件、纳米金属-介质-金属(MIM)波导滤波器等纳米光子器件中。本论文对亚波长金属光栅表面等离子波波长选择器件进行了研究,主要工作包括:1、提出了亚波长金属光栅波长分离器,利用周期性波导理论推导了亚波长金属光栅的本证方程,推导出等离子波的传输禁带。利用左右周期、占空比均不同的亚波长金属光栅,实现了532nm和650nm的波长分离。通过时域有限差分方法优化了器件参数,利用电子束曝、离子束刻蚀等纳米加工技术制备器件,并测试了器件的分波特性。2、提出阶梯型亚波长金属光栅MIM皱阶波导分波器,利用阶梯型亚波长金属光栅实现了表面等离子波的波长选择和大口径耦合,利用等相位原理,推导表面等离子波透过阶梯光栅的偏转角度,并利用表面等离子波在MIM皱阶波导中的传输禁带,实现了650nm和832nm的波长分离,消光比分别为27.5dB和32.7dB。3、提出纳米谐振腔直角转弯MIM波导滤波器,通过严格耦合波理论分析了表面等离子波谐振腔模式和波导模式的相互作用机制以及频率选择性的透过增强效应。通过数值计算软件优化结构参数并通过离子束刻蚀等纳米加工技术完成了滤波器的制备,实现了650nm的透过增强。