在微电子、射频、微波等领域中，基于集总参数（电容、电感、电阻等）的电路理论是强有力的理论分析和设计工具，且集总参数在模拟、分析系统中电路单元的功能上也是非常有效的简化模型。借助这一套成熟理论，把经典电路里由集总元件构造出的电路网络移植到红外或光学频段上，那将意味着在此频段上可以找到一种新的电路设计方法。直观的设想就是通过简单尺寸上的缩比来实现，但将射频和低频中使用的电路元件仅仅按比例缩减到红外或光学领域，会导致金属的传导特性发生显著变化而无法工作。为解决这一问题，采用一种全新的基于集总参数的纳米级电路构建思想——超构纳米电路。全文从推导纳米微粒和集总元件之间的等效关系及利用纳米微粒构造光学和红外频段上的纳米滤波器这两个方面来展开研究，并分为四个部分作以论述：第一部分简要介绍了超构纳米电路提出的背景，定义，特点以及研究发展概况，进而概述本论文的研究意义和应用前景，及主要的研究内容。第二部分将光学电路与经典电路作类比，利用提出的类推理论进行光学电路中纳米电阻、电容、电感（R、L、C）的等效。用COMSOL软件进行了数值仿真，验证了此类推理论的有效性。第三部分按照与经典电路的类比，提出光学纳米绝缘体和连接器的概念。在确定用于纳米绝缘体和连接器的材料特性后，利用CST软件进行仿真分析，验证了绝缘体和连接器在光电路中的功能。第四部分基于光学―集总‖纳米电路元件的等效原理和方法，在光学和红外频段设计了一阶和二阶的多种基本滤波单元，并通过级联形成了高阶滤波网络。采用CST软件对所设计的滤波器性能进行了数值仿真，用ADS对集总电路滤波网络的传输特性进行了计算。通过对二者的比较，说明采用集总元件设计光学滤波器能够达到较好的效果。