电磁感应透明（electromagnetically induced transparency,简称为EIT）现象自上世纪被发现以来成为了人们主动调控介质光学性质的重要手段之一,其可以显著增强光与相干介质的线性及非线性相互作用,使得弱光非线性效应得以实现。近年来,EIT在光波群速度减慢、光存储、光开光、光孤子等领域均具有重要的应用。其中,基于EIT机制的光存储因其优异的存储性能和广阔的应用前景近来成为光学领域的研究热点之一。随着实验技术的不断成熟,自由空间冷原子气体、热原子气体、掺杂晶体材料、空芯光子晶体光纤、纳米光纤表面等体系中基于EIT的光存储及读取均已被实现,并有望在不久的将来能够运用到全光信息处理中。近年来,金属微纳结构中的表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons,简称为SPPs）的研究逐步发展成为微纳光学领域的一个重要分支。SPPs是入射光子与金属表面自由电子相互作用而产生的集体激发模式。SPPs的能量能够被约束在远小于光波波长的空间尺度内,从而突破聚焦光束衍射极限的限制且具有近场电场增强的特性。因此,SPPs被认为是实现新一代微纳集成光子器件最具前途的载体之一。随着人们对存储设备小型化的迫切需求,微纳波导中实现SPPs的存储也引起了大量科研工作者的关注。然而,由于金属欧姆损耗、体系中色散、衍射等效应的存在,SPPs存储的效率及保真度难以提高。针对上述问题,本文深入研究了增益辅助下金属-电介质-金属（metal-dielectric-metal,简称为MDM）波导中对称及反对称SPPs模式的光存储及读取,主要研究结果包括以下两个方面:（1）Ladder型三能级冷原子系统中通过增益辅助实现对超慢光孤子的相干控制。基于半经典理论和奇异微扰方法,首先求导出了描述体系中光与三能级Ladder型原子气体相互作用的Maxwell-Bloch方程,其中三能级Ladder型原子气体顶能级选为里德堡态。其次,采用多重尺度法解析求得了各阶解,在线性区域,推导得到了探测光的色散关系及群速度,实现了探测光的慢光群速度传播,并探究了非相干泵浦对体系线性性质的影响;在非线性区域,导出了探测光非线性传播所满足的非线性薛定谔方程,通过选取适当的系统参数,获得了在透明窗口稳定传播的光孤子,并通过数值模拟的方法,探究了光孤子的稳定性以及相干控制。（2）MDM波导中Ladder型三能级冷原子系统中增益辅助SPPs的存储和读取研究。首先,从Maxwell方程组出发,推导得到MDM波导对称和反对称横磁（TM）模式分布,并得到其本征色散关系,由于光被紧束缚在金属表面,因此光与原子的相互作用得到极大地增强,同时,EIT效应也得到增强。对比研究发现,SPPs的对称模式欧姆损耗小,为长程模式但光的局域增强因子小,而反对称模式欧姆损耗大,为短程模式但光的局域增强因子大。基于半经典理论,导出了描述体系动力学演化的Maxwell-Bloch方程,由于模式的非均匀分布,EIT的色散也具有空间分布不均匀的特征,我们发展了一套系统的处理体系中非均匀效应的平均场理论,证明SPPs孤子可以产生,基于EIT机制实现了SPPs孤子的高效率、高保真度的存储与读取,同时,我们还对如何优化SPPs孤子的存储,进一步提高效率和保真度进行了理论探索,研究表明利用体系中的非线性效应可以有效提高SPPs的存储效率及保真度。该研究所得到的结果在微纳尺寸光互联、全光信息处理领域具有重要应用价值。本文所研究内容对建立波导体系中SPPs与多能级量子发射体共振相互作用的基本理论和计算方法、深入了解SPPs的非线性和量子光学性质,及探索SPPs在微纳集成全光信息处理与传输中的应用均具有较为重要的意义。