透明导电ZnO薄膜不仅仅具有良好的导电性和可见光谱区的高透性，同时在近红外处薄膜折射率实部表现为负值，这样就可以作为表面等离子体基元(SPP)材料来应用研究，相对于传统表面等离子体材料，透明导电ZnO薄膜损耗更低、可调性好且与纳米制造工艺相兼容等优点。本论文在实验上采用脉冲激光沉积工艺方法来实现透明导电ZnO薄膜，通过X射线衍射(XRD)仪、紫外可见光光谱仪(UV-Vis)、光学椭偏仪和霍尔测试仪等设备来实现对薄膜的结构、光学和电学性能分析，并从分析中提取参数来设计模拟SPP调制器。论文的主要内容如下：(1)采用PLD沉积法在石英基片上制备掺杂ZnO薄膜，通过X射线衍射仪分析薄膜结构，得到高外延性ZnO薄膜；利用紫外可见光光度计来分析薄膜的透过率，分析吸收边的变化，结合文献调研，确定制备高载流子浓度的ZnO薄膜工艺参数。实验制备薄膜中基片的温度控制在400-500oC，氧压控制在低于3×10-3Pa以下容易获得预期薄膜。(2)利用光学椭偏仪对透明导电薄膜进行测试，主要分析其在近红外光谱区处的椭圆偏振数据，采用Drude模型从中拟合出薄膜的介电常数和折射率函数，分析薄膜在近红外光谱处的表面等离子体的性质，实验中实现了在大于1550nm波长薄膜的介电常数实部小于零。通过霍尔测试仪测得薄膜的载流子浓度为5.04×1020cm-3。(3)设计采用透明导电ZnO薄膜作为金属层的金属-介质-金属(MIM)结构的调制器，采用COMSOL软件进行模拟分析，来优化调制器的参数。