石墨烯表面等离激元在纳米尺度下可以极大增强红外光波与物质间的相互作用,同时具有共振波长电学可调性、本征损耗极低、光场局域能力极强等优异特性,在生化检测、光电调制、光谱探测等领域具有广泛的应用前景。目前,激发石墨烯表面等离激元的方式主要有两种,第一种是将石墨烯进行纳米图形化加工,激发局域型的石墨烯表面等离激元;第二种是利用介质纳米结构导波谐振,激发传导型的石墨烯表面等离激元。这两种方法都需要纳米级的结构来匹配石墨烯表面等离激元的波矢。然而,目前文献报道的纳米结构（石墨烯纳米结构或者介质纳米结构）均采用电子束光刻或聚焦离子束加工得到。这些方法难以加工得到大面积（平方厘米级甚至平方毫米级）的纳米结构,而且加工过程复杂耗时、价格昂贵,这极大限制了石墨烯表面等离激元的进一步实际应用。为此,本文基于纳米压印技术制备了大面积的周期性介质纳米结构和石墨烯纳米孔结构,在红外波段成功激发出了传导型和局域型的石墨烯表面等离激元,并探索了其在表面增强红外光谱技术的应用,得到了以下结论:（1）基于有限元方法,建立了介质纳米结构激发传导型石墨烯表面等离激元和石墨烯纳米孔激发局域型表面等离激元的物理模型。利用多物理场仿真软件COMSOL Mutil-physics,计算分析了两种类型石墨烯表面等离激元的红外吸收光谱特性及电场能量分布。首先分析了一维介质纳米光栅和纳米孔的几何尺寸参数变化对传导型石墨烯表面等离激元红外吸收光谱及电场能量分布的影响。然后分析了石墨烯纳米孔结构的几何尺寸变化对局域型石墨烯表面等离激元红外吸收光谱的影响。最后分析了两种类型石墨烯表面等离激元的谐振波长可调谐性。（2）基于纳米压印技术制备了大面积的一维光栅、纳米孔阵列介质纳米结构,利用扫描显微镜、原子力显微镜对纳米结构进行了形貌表征。然后通过湿法转移技术,将使用化学气相沉积（CVD）法生长于铜箔表面的石墨烯转移到介质纳米结构基底上,并利用拉曼光谱和扫描显微镜等表征方法对石墨烯进行表征。采用傅里叶红外成像光谱仪测试了两种复合结构的红外光谱,结果表明,随着光栅周期从200nm增加到400nm,石墨烯表面等离激元谐振波长从1350cm-1红移到1240cm-1,而随着圆孔直径从140nm增加到220nm,石墨烯表面等离激元谐振波长从900cm-1红移到873cm-1,从而从实验上证明了制备的大面积纳米结构可以激发传导型石墨烯表面等离激元。最后,利用该复合结构实现了对聚氧化乙烯（PEO）分子红外吸收光谱的增强。（3）结合纳米压印技术和等离子体刻蚀技术,制备了周期为100nm、200nm的石墨烯纳米孔阵列,并对加工后的石墨烯进行了扫描显微镜、原子力显微镜和拉曼表征。结果表明通过该方法制备的石墨烯纳米孔,大小均匀、排列整齐,制备效果良好。利用傅里叶红外成像光谱仪测试了石墨烯纳米孔阵列的红外反射光谱,观察到了石墨烯表面等离激元谐振峰。并且随着石墨烯纳米孔的周期从100nm增加到200nm,该谐振峰从1180cm-1红移到了1150cm-1。因此,可以通过控制纳米孔周期大小调谐石墨烯表面等离激元。最后,利用该石墨烯纳米孔阵列实现了对PEO分子红外吸收光谱的增强。