进入本世纪,科学技术发展速度着实令人叹为观止。各种器件越来越微纳化,集成化。相较于传统的电子器件,光子器件具有独特且优异的特性。然而,早些年的光子器件受光学衍射的限制,无法更进一步超小型化,达不到高度集成器件的要求。现如今,表面等离激元就能够极其有效地解决这些技术困难。由于其能完美突破光学衍射限制,许多研究者将目光转向它,这为有效解决上述问题提供可能性。本文主要基于表面等离激元波导结构,分析其对入射光的传输和调控特性。与此同时,分析无等离激元响应的光波导对入射光的各向异性的调控特点。全文具体研究内容如下:（1）探索基于石墨烯边模式的波导系统调控传输光。通过近场耦合方式实现等离激元诱导吸收。借助时域有限差分法,了解传输光被吸收的物理起源,这得益于石墨烯纳米带中存在两种模式—辐射和亚辐射模式,这两者之间具有非常强烈的相消干涉现象。石墨烯费米能的可调谐性被用于动态调控谐振波长。同时,发现波导结构具有优异的传感性能。此外,吸收窗口处的群时延能达到-0.28 ps,这更表明其具有良好的快光特性。最后,引入新的石墨烯纳米带,双通道的吸收窗口被制造。这为集成化的等离激元传感器件提供理论指导。（2）探索基于狄拉克半金属材料的波导系统调控传输光。借助数值仿真方式,知晓该波导结构能够实现等离激元诱导吸收效应。经典的三能级理论可以解释吸收窗口形成的缘由,这归因于明暗模式之间的强烈相消干涉。值得关注的是,狄拉克半金属的介电常数受费米能的控制,可以轻松调节吸收窗口的调制比。与此同时,谐振腔与环形谐振器之间的耦合距离能在水平方向上调控吸收窗口的工作频点。而且,波导系统对环境折射率极其敏感。此外,良好的快光响应是源于吸收窗口处的群时延能达到-57.2 ps。最后,也分析了双通道的吸收窗口,为出色的光传输特性提供设计平台。（3）探索基于杂化狄拉克半金属-光敏硅的波导系统调控传输光。利用数值模拟知晓了该波导结构对传输光能够实现等离激元诱导透明现象。引入耦合模理论,证明了该现象是由于两条特殊路径之间的强烈相消干涉造成。同时,可以从理论上知晓最佳透明窗口的形成条件。有趣的是,狄拉克半金属的介电函数被费米能调控,透明窗口的位置可以被动态调谐;而且,泵浦光的强度一旦发生变化,则光敏硅的电导率就会被调谐,以致于透明峰的高度能被轻松调控。以这两种方式调控透明窗口处的入射光的共振特性,将在多功能集成光子器件中具有实际的应用价值。（4）探索基于杂化锑化铟-光敏硅的波导系统调控传输光。仿真计算表明该波导中存在等离激元诱导透明效应。借助耦合模分析,得出该现象是源于两不同相干路径的完美相消所致。值得注意的是,两谐振腔之间的耦合距离能调控传输光的共振频点。研究发现,调节泵浦光的强度能改变光敏硅的电导率,从而实现透明窗口的动态调制;与此同时,温度能够调控锑化铟的介电函数,以致于透射光谱的特性受温度控制。因此,基于光控和温控的调制方式均无须重构波导,这为较为复合的应用场景提供理论性的指导意义。（5）探索基于杂化黑磷-硅光栅的导波共振系统调控传输光。该系统是由单层黑磷和硅光栅构建,再将其搁置于被二氧化硅隔离的金基底上。数值模拟发现,系统对传输光的吸收效率在扶手方向高达99.9%,而在锯齿方向仅有87.2%,这源于黑磷自身的面内各向异性。耦合模理论证明完美光吸收是归功于具有导波共振的临界耦合机制。有趣的是,此导波共振系统无等离激元响应,却极大增强了对传输光的吸收效率。与此同时,发现黑磷的电子掺杂率可以动态调控吸收谱。最后,分析结构对入射光的相关角度参数的依赖性。论证该简单易造的结构在基于黑磷的可调高性能器件中具有出色且有希望的潜在应用。