表面等离极化激元是束缚在金属-介质界面上的电子集体振荡与电磁波的耦合模式的元激发。在延展的结构上，它的亚波长束缚能力能够用于设计突破传统光学衍射极限的光波导器件，为光学芯片的高密度集成奠定了理论基础。在零维的纳米颗粒上，局域表面等离激元共振能够产生巨大的电磁场增强而被广泛用于增强光谱、增强催化等等。令人兴奋的是，表面等离激元的性质强烈地依赖于金属结构的大小、形貌与周围介质环境等因素，这既为超灵敏化学-生物传感提供了平台，也为微纳尺度上光学器件的设计敞开了大门。本论文围绕低维（一维、准一维、零维）纳米结构中的表面等离激元，通过理论和实验相结合的方法，发现了新奇的现象并设计了一系列的微纳光学元件，包括高品质波导、四分之一波片、耦合器、滤波器与超灵敏的传感器等。　　论文主要包括三个部分:一、在一维金属纳米线体系，我们发现了在均匀介质环境中表面等离极化激元能绕着纳米线形成手性的螺旋分布，手性表面等离极化激元在端面的发射形成圆偏振或椭圆偏振光，因此纳米线可视为纳米尺度的四分之一波片。而在带衬底的非均匀环境中，我们解释了介质衬底是如何诱导表面等离激元的相互作用并提出了解决带有高折射率衬底时体系表面等离极化激元传播损耗大的问题的方案。通过在低折射率衬底上加上高折射率薄层的设计，表面等离极化激元的色散曲线可红移到低折射率衬底中光的色散曲线的下方，从而阻止了往衬底上的辐射导致的衰减。这一方案使得金属波导能够与高折射率半导体材料进行集成。二、在准一维的银纳米棒中，我们观测到了高阶局域表面等离激元共振具有Fano线型，且其线宽比相同能量处的偶极峰更窄。纳米棒表面等离激元共振强烈依赖于它的长度，借此，我们用聚焦离子束刻蚀方法在纳米线上刻出长度、位置可控的纳米棒，形成纳米棒-纳米线的简单微纳光路，并成功地展示了微纳光学耦合器和只有130nm×78nm大小的光学滤波器。三、在零维纳米颗粒体系中，我们通过耦合结构的形貌、间距、排列等对电磁场近场的强度、手性与共振峰进行调节，展示了其在高灵敏度的分子印迹传感、手性分子传感和折射率传感上的应用。总之，低维纳米结构中的表面等离激元冈其高度可塑性而在微纳光学中具有重要地位，认识它，我们就找到打开纳米光学大门的钥匙;操控它，我们就能尽享纳米光学中的奥妙。