在亚波长范围内金属微纳结构与光的相互作用会产生许多异常的光学效应，这些效应通常与表面等离激元(Surfacce Plasmon，SP)在纳米腔阵列结构中的不同谐振模式及其谐振模式之间的耦合有关。本论文基于非对称等离激元谐振模式间的相互耦合，提出了一种在光频范围内构筑分子型超结构材料的新方法，通过所设计的若干非对称金属纳米腔阵列结构，研究了其中耦合的等离激元谐振模式及其所表现出的光学特性，这些特性对于表面等离激元谐振传感、增强拉曼散射传感、非线性光学以及增强光与物质相互作用的光电转换等应用领域有潜在的应用价值。在构成和内部耦合机制方面，这些非对称金属纳米腔阵列结构表现为一种具有超结构的分子型晶体光学材料，类似于由共价键分子组成的固态电子晶体材料，因此，我们也称为分子型非对称金属纳米腔阵列结构。本论文主要对以下几个方面进行了研究:　　(1)基于表面等离激元波在金属/绝缘体/金属MIM波导末端反射率系数的算法，用解析方法研究了在MIM纳米腔中的表面等离激元谐振，并与FDTD数值模拟结果进行了对比，阐述了用该方法计算表面等离激元(SP)反射系数的适用性。这个研究对于相关微纳结构中等离激元谐振的物理分析和目标设计有重要意义。　　(2)提出一种在透明介质衬底上具有非对称超薄双金属条的等离激元谐振腔阵列结构。由于相邻双金属条激发的反对称束缚表面等离激元谐振模式(ab-SP)发生反对称相消干涉，在阻带中出现了一个很窄的透射峰（即等离激元诱导透明）。我们通过数值模拟验证了并用一个微观模型来解释，即在宽透射低谷中形成一个窄峰的微观相互作用过程被认为是通过不同透射通道相互协作的结果。这种分子型非对称金属纳米腔阵列结构的超薄特性便于制造，而且其优越的性能具有潜在的应用价值。　　(3)提出一种在金属衬底上具有非对称双金属条的等离激元谐振腔阵列结构，这种分子型非对称金属纳米腔阵列结构通过在每一个亚波长周期中激发相互耦合的反对称谐振模式，来限制等离激元的漏光辐射，从而实现对入射光的完美捕捉。具体的结构是在平整的金属衬底上有一层介质层，其上是超薄的双金属条阵列。反相位谐振模式在金属条下面被激发，当双金属条宽度之间存在适当差值，就能够完美的捕捉光。囚禁的光被金属完全吸收，与双金属条宽度相等的对称结构相比，局域场也被增强。这个研究工作提供了一种设计超结构光学材料的新方法，即通过等离激元谐振模式间的相互耦合作用来操纵光。　　(4)提出一种在金属衬底上具有非对称凹槽（例如不同的深度）的等离激元谐振腔阵列结构，它利用反相谐振模式之间的相互协作来增强等离激元纳米结构的光囚禁效应。在非对称金属双（三）凹槽纳米腔阵列结构中，纳米凹槽内的反相场振荡并相互耦合满足某个临界条件时，入射光就能够被完美的囚禁到凹槽里。数值模拟证明接近于本征谐振频率的全吸收发生在更深的凹槽内。为了更好的理解这个现象，我们提出了一个稳态的谐振子模型来解释其相互协作过程。