近年来,由于其独一无二的特性,等离激元受到科研界的广泛关注。表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)指的是金属表面自由振荡的电荷和入射电磁波之间相互作用而形成的一种混合型激发态。在该作用下,自由电荷与电磁波发生集体振荡,因此产生了许多有趣且独特的性质。近年来,关于表面等离激元光子学(Plasmonics)的研究取得了很多重大突破。在与其他研究领域的互相合作中,表面等离激元光子学也浮现了许多新的研究分支。现已接踵报道了等离激元光子学在传感器,光学隐身,超分辨率成像以及表面拉曼增强等相关领域的应用。另外,许多其他的潜在应用也在不断的开发和探索中。对于等离激元光子学器件的研究与设计,目前人们面临的一个重要问题在于:普通的等离激元微纳结构是一种无源被动的器件,其光学特性在设计加工的过程中已经被界定好了,对于同样的输入,输出是固定不变的。这一点极大地限制了其潜在应用,若需要更改输出,则需要制造另一个类似器件,这需要额外时间和成本上的投入。因而催生了一个新的科研方向—可调等离激元光子学。该领域借助于能够对某些激励产生响应的活性介质,在器件制造之后可以实现可重构功能。许多主动可控介质已被用于构建有源等离激元光子学器件,包括半导体、石墨烯、分子机器、弹性聚合物等。这其中,由于双折射效应、低阈值及多驱动方法等特点,液晶(Liquid Crystal,LC)从其它材料中脱颖而出。液晶的双折射区域能够从可见光跨越到微波波段。并且液晶的取向可以很容易地通过温度、电场、光波、声波等方法来控制。另外,作为全有机物质,液晶可以大量地通过化学方法加工合成。液晶也几乎可以与所有重要的光电材料有效兼容。这些优势使得液晶成为可调等离激元光学器件优质的候选材料。将液晶与表面等离激元器件相结合,我们能够设计出性能更优越的动态可调谐等离激元光学器件。本论文研究的主要内容和结果如下:(1)提出了一种基于液晶的可调谐等离激元波导滤波器,并对其滤波特性进行了数值研究。该滤波器由带有纳米腔的金属-介电层-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)结构组成。在纳米腔中填充双折射液晶,我们可以通过控制液晶分子的排列来改变纳米腔的有效折射率,从而使滤波器可调。利用时域耦合模理论(Coupled Mode Theory,CMT)和时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)进一步分析了其可调谐滤波特性。仿真结果表明,在不考虑纳米腔和波导内部损耗的情况下,共振波长随纳米腔折射率的增加而发生线性红移,耦合效率超过65%。这种可调滤波器在高密度集成电路中有许多潜在应用。(2)理论上提出了两种可重构手性超表面吸收器,并对其手性光学特性进行了数值研究。手性超表面吸收器均为MIM结构,能够较强地吸收一种自旋态的圆偏振光,并反射相反的自旋态光,形成较强的圆光二色性(Circular Dichroism,CD)效应。在两种手型超表面结构中,一种是利用内部手性机制,利用双折射液晶作为介电层,通过控制液晶分子的取向来改变入射光的自旋态,从而改变CD效应的方向及大小。仿真结果表明,当液晶分子从0°重新排列到90°时,CD效应的方向会发生翻转。另一种是通过改变入射光方向的外部手性机制来调整CD效应的大小和方向。我们所提出的手性超表面吸收器设计简单紧凑,有利于集成,可重构的手性吸收器在生物检测/传感、偏振成像和光通信等领域有很多潜在的应用价值。