为适应集成光学的发展，具有新颖物理效应的纳米结构光子集成元器件是当今光学领域前沿和热点研究课题。表面等离子体结构和器件在调控光的传播和实现新型光子器件的高度集成的纳米方面提供了一个好的解决方案而得到人们的广泛关注。国际上对基于表面等离子体的光调控进行了深入研究，包括类电磁诱导透明、非线性效应增强、表面等离子体共振传感器等等。这些研究中，入射光的偏振敏感性、表面粗糙度的影响、工作带宽较窄等问题还需要解决。基于此，本论文针对表面等离子体波导中光传播调控问题进行了以下几方面的研究：　　1．表面等离子体偏振无关的类电磁诱导透明研究　　人们在基于表面等离子体的耦合系统中获得了全光类电磁诱导透明，其透明机制包括两个方面，第一种机制可以理解为是分别由两个表面等离子体“原子”所支持的“激发态”和“暗态”之间耦合，另一种机制是基于非对称结构所支持的“陷模”激发。两种机制形成的类电磁诱导透明都是偏振相关的。本论文构建了一个由二维交叉条金属光子晶体和介质光子晶体组成的耦合系统，获得了类电磁诱导透明，由于其具有几何对称特性，数值仿真得到其具有偏振无关特性，且透射谱的一个共振峰对背景材料非常敏感，这个特性可以用于光传感器。　　2．表面等离子体增强硅波导非线性效应研究　　数值仿真表明，利用金属光栅可以在宽波长范围里增强硅波导的非线性效应，硅波导光学四波混频信号的增强因子与位置有关。选择合适结构参数时，信号局部增强因子可以达到10400。更重要的是，由四波混频过程产生的、具有相同局部增强因子的闲频光信号波长可以在很宽波长范围里动态调谐。　　3．表面等离子体完美吸收研究　　金属本征损耗的存在阻碍了大多数亚波长表面等离子体结构的应用，但是完美吸收概念的提出将金属损耗这一不足变成优点，可加用来进行其他方面的研究，光吸收器就是其中一种。论文设计了一个表面等离子体双频带完美吸收器，数值计算说明当吸收器放置在空气中时，在1565nm和1998nm波长附近得到了吸收率分别为99.93％和99.86%的双频带近乎完美吸收。　　4．局域表面等离子体共振传感器研究　　众所周知，当金属颗粒附近的电子集体振荡与入射电磁场相互作用时将产生局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance，LSPR）。而这样的LSPR主要依赖纳米结构的形状、材料、尺寸及周围的介电常数。LSPR对纳米结构周围介电常数的依赖关系使得它们在折射率光学传感器应用方面具有吸引力。基于此，本论文设计了两个局域表面等离子体共振传感器结构。一个是由周期性金属条对阵列构成，另一个是由交叉条金属周期阵列构成。数值结果表明，由于交叉条金属周期阵列构成的表面等离子体共振结构具有几何对称性，由正入射的x方向偏振（TM偏振）和y方向偏振（TE偏振）的平面电磁波都可以激发表面等离子体模式，因此得到了偏振无关的局域表面等离子体共振传感器。