纳米天线是把天线理论扩展到纳米尺度范围内,通过研究表面等离激元,将电磁波耦合到亚波长尺度空间内,从而实现电磁场的近场增强等功能。基于表面等离激元的纳米天线在能量吸收、光学成像和传感器等领域具有优异的表现和广泛的应用前景。单一结构的纳米天线存在吸收波段不宽等问题,往往很难达到宽波段的完美吸收要求。针对该问题,本文利用复合结构的多谐振特性,研究具有理想吸收的纳米天线。通过改变纳米天线的结构、尺寸、材料等因素,分析表面等离激元的共振,实现宽带吸收增强的目标。本文设计了基于复合结构的多缝隙交叉蝶形纳米天线和MIM四向箭头纳米天线,使用时域差分有限方法分析它们的吸收特性,具体工作如下。首先,研究了表面等离激元的激发和共振条件,针对当前单一纳米天线结构存在吸收波段窄和吸收效率不高等问题,设计了多缝隙交叉蝶形纳米天线,其结构是在顶层交叉蝶形上刻蚀矩形缝隙。从多缝隙交叉蝶形纳米天线单元结构入手,使用时域有限差分法研究物理参数、入射角度和偏振角度等因素对天线吸收特性的影响。通过改变天线表面的自由电子分布从而调控表面等离激元的共振分布,实现纳米天线在宽波段的高吸收响应。研究表明,多缝隙交叉蝶形纳米天线在400-1800nm波段范围内具有良好的吸收特性,该波段内的平均吸收率为90.27%,相对吸收带宽为127%。结果显示,纳米天线对入射光的偏振角度不敏感,且在大角度斜入射状态下仍能保持83%的平均吸收率。其次,针对纳米天线使用材料的限制问题,在多谐振的复合结构基础上,建立了金属-绝缘体-金属三层纳米结构。分析谐振腔与蝶形结构的特性,设计了金属-绝缘体-金属三层四向箭头纳米天线。多缝隙交叉蝶形纳米天线中使用贵金属金,而在MIM四向箭头纳米天线中使用金属钛,这是因为钛在地球地质中的含量十分丰富,并且具有良好的耐热性。利用时域差分有限法研究纳米天线的吸收特性及其物理参数等因素对吸收特性的影响。此外,通过天线的电场和磁场分布分析了四向箭头纳米天线的吸收机理。实验表明,Ti-Al2O3-Ti三层结构的设计激发了新的等离激元共振模式。MIM四向箭头纳米天线在可见光和近红外波段具有良好的吸收响应,在300-2000nm波段范围内平均吸收率为95.21%,最大吸收率达到99.9%,相对吸收带宽为148%。纳米天线的吸收响应具有偏振独立性,并能在较大的入射角度下保持90%以上的平均吸收率。本文设计的两种基于复合结构的纳米天线在可见光和近红外波段具有良好的吸收特性,能够在宽频带范围内实现高吸收率。这对于今后复合结构用于纳米天线设计具有一定的参考价值,对纳米天线在能量吸收领域的应用具有重要的研究意义。