随着现代信息技术的发展，光学器件微型化和高度集成化成为发展趋势。本论文以表面等离子体光学为理论基础，以亚波长结构辐射特性中的聚束和聚焦特性作为研究方向，针对可见光波段，分别设计和研究了两种不同用途的亚波长结构。主要工作成果如下：1.根据加工精度控制的难易程度，选用银-铝-银三膜层结构设计了一种针对光波段的，用于实现远场高方向性辐射特性的金属亚波长结构器件。该结构由一组周期性沟槽和一条亚波长单缝组成，由于银、铝两种金属软硬程度的差异，实际加工得到的样品可很好保证沟槽的刻蚀深度和底部平整度，减小由于加工误差对性能的影响。文中使用有限元法详细分析了结构参数对出射效果的影响并以此优化确定了相关结构参数。为了验证器件远场高方向性辐射功能的可靠性，利用搭建的一套直接在光学远场测试样品出射性能的实验平台对样品进行了测试。实验结果显示，测量数据与模拟仿真结果基本吻合，进一步证实了亚波长结构的远场高方向辐射特性。2.选择使用了径向偏振光作为入射光源，设计了一种用于在中间场聚焦的表面等离子体透镜。透镜由一条环形狭缝和一组在金属表面刻蚀的环形沟槽构成，可实现具有长焦深特点的亚波长聚焦光斑。在此基础上，文章分析了调节沟槽的深度分布对焦距、焦深、半高全宽等成像性质的影响。除此之外，文章还分析了在环形狭缝外侧添加金属光栅对提高聚焦效率的作用。