在无线光通信、光探测和近场光检测中，对微弱空间光的广角接收是一个常见但非常具有挑战性的问题。现有的接收结构一般都采用传统的光学透镜系统进行聚光，然而这将会极大地限制接收馈源的视场角。近年来兴起的表面等离激元(Surface Plasmon Polariton，SPP)，因其表现出来的许多新奇特性而受到了广泛的关注，采用SPP的方法已经巧妙地解决很多传统方法难以解决的问题，如广角的窄带滤波器。由于SPP可以突破衍射极限，它有望解决传统光学聚光系统的视场角与光学增益之间的的矛盾，在不损失光学增益的前提下扩展接收视场角。本文主要基于SPP研究微弱空间光广角接收模块的基础理论，提出了基于SPP角度分集技术的广角接收方法，重点研究内容为角度分集广角接收结构基本模块的设计，其中包括直入射SPP聚光器的物理机制研究，斜入射SPP聚光器的原理和设计，以及凹槽阵列的SPP激发原理。具体工作如下：　　 首先研究了金属薄膜上细缝-凹槽结构在直入射下的异常透射效应，提出了相应的量化理论建模。通过该理论模型，改变了人们对该结构异常透射增强之物理本质的认识，解决了前人存在的争议，指出了前人设计方法中存在的不足。通过该模型，可以快速而精确地预测出这类结构透射峰值对应的几何结构参数，大大简化了对这类结构的设计。　　 提出了一种针对斜入射空间光实现透射增强的细缝-凹槽结构-斜入射SPP聚光器，该结构采用非对称的凹槽阵列激发SPP并使其向中心细缝汇聚。通过对该结构进行量化的理论建模，揭露了这类结构中异常透射增强的物理起源，简化了这类结构的设计。误差分析结果表明，该模型对实际的加工误差具有很大的容忍度，其预测的最优参数可以直接用于实际加工。　　 通过对SPP聚光器的透射效率角度谱和色散的研究，我们发现斜入射SPP聚光和直入射SPP聚光器几乎具有相同形状的角度响应谱。通过调节SPP聚光器的几何参数，还可以使针对不同角度设计的SPP聚光器具有相同的透射峰值，从而获得具有平坦透射效率角度谱的角度分集接收馈源。研究结果还表明该类SPP聚光器的色散很小，经过该器件的光脉冲几乎没有展宽，因而可以应用于高速率的光通信。此外，本文还做了一些前期的探索性实验加工。　　 在上述的理论模型中，我们是将细缝两侧的周期性凹槽结构当作“黑盒子”，从而可以不深究SPP与凹槽之间的相互作用原理，但是凹槽阵列的设计本身也非常重要。为此，本文进一步研究了SPP与凹槽相互作用的基本过程，并提出了关于凹槽阵列精确的定量化理论模型。该模型清晰地描述了空间光、准柱面波(quasi-Cylindrical Wave：CW)、SPP模式与周期性凹槽阵列之间相互作用的物理过程。大量地与数值结果的比较显示，对于任意的几何结构(凹槽深度、宽度、数目和周期)在很宽的波长范围内(从可见光到中红外波段)，SPP-CW模型均能精确地预测凹槽阵列结构的SPP激发效率和反射率。　　 最后，本文改进了空间光经细缝-凹槽结构耦合至介质波导的结构，将可能带来色散问题的SPP反射器直接替换为更容易加工的金属挡板，消除了色散问题，并提高了空间光至介质波导的耦合效率(达到79％)。结合上述内容，本文提出了基于角度分集技术的空间光广角接收方法和模块，并给出了该模块的场效果图和接收效率的角度谱。