在21世纪，随着信息技术的发展，现有的电子集成电路已经接近其理论极限。集成光路作为新的信息载体，与集成电路相比，可以极大地提高通信速率。但是由于光子不具有与电子相同的定域性特点，存在衍射极限，这就限制了光学器件的集成化。表面等离子体是一种金属和介电材料交接面上的电磁波，其电磁场分布，在交界面两侧指数衰减，具有很高的局域性。利用表面等离子体，可以突破衍射极限，实现光学器件和回路的亚波长集成。本文的工作就是利用计算机数值模拟的方法设计基于表面等离子的光学元件。在本文中，我们设计了金属一绝缘体一金属(MIM)波导和金属一绝缘体(MI)界面的连接器件和基于表面等离子体的太赫兹(THz)光学隔离器件　　 首先，为了实现MIM波导和MI界面之间的高效耦合，我们首先提出了一种新型的金属-绝缘体-金属-绝缘体(MIMI)结构。在此结构中，当MIMI界面上的材料的有效折射率高于MIMI狭缝中材料的有效折射率时，通过选择适当的MIMI狭缝的宽度，可以实现MIMI结构中的MIMI狭缝和MIMI界面间的高效耦合。在第一个耦合长度的位置，耦合效率为82％。之后，通过使用一段长度等于其耦合长度的MIMI结构，将MIM波段和MI界面连接起来，我们获得了一种可实现MIM波导和MI交界面单向高效耦合的结构。通过模拟计算，这种结构中，MIM波导和MI界面之间的耦合效率可达78％，并且这种耦合具有很好的单向性，其单向对比度可达1:127。另外这种结构耦合，在相当宽的光谱范围内都有较高的效率和单向性，所以其对波长的变化具有良好的容忍能力。这种结构可以用来实现MI交界面上单向高效的表面等离子体激发，可以将MI界面上的电磁场能量压缩到MIM波导之中，以实现MI界面上信号的集成化收集，可实现MIM波导和MI界面两种结构功能的结合，可作为高集成表面等离子回路中的重要接口器件。　　 在第二个工作中，实现了THz波段的基于表面等离子的光隔离器。从金属-磁光材料(M-MO)交界面上表面等离子体的色散关系可以看出，对相同频率的光，两方向传播的表面等离子体的传播常数和有效折射率不同，即具有非互易性。非互易性在接近表面等离子体共振频率的位置最大，随着波长的增大而减小。之后利用这种非互易性，我们提出了一种新型的M-MO非互易性波导。这种波导结构就是在金属上放置有限宽度的MO材料。当选择MO材料的厚度，与单一的M-MO交界面相比，可以提高非互易性。并且，这种非互易性的提高，在THz波段更为明显，可以使非互易折射率与光学波段接近。最后，利用这种M-MO波导构成的环形腔，我们实现了THz波段光隔离器件。通过模拟计算表明，我们提出的隔离器件可以很好实现光隔离的功能。在加磁场后，由于正向传播和反向传播的光，在环形腔内的共振条件不相同，所以共振峰发生分离。所以在一个方向的共振峰位置，该方向的光不能通过，而另一个方向的光可以通过，从而实现了光隔离。模拟计算中，该器件的光隔离度可达85dB。这种器件具有外加磁场方向单一，利于集成化的优点。