超材料中存在的模式共振及模式耦合增强了光与物质的相互作用,促进了光电子器件在集成领域的发展。激元模式通过将光限制在深亚波长区域而超越了经典光学的衍射极限,并通过在纳米尺度上操纵光子,推动了纳米光子学的发展,其中来源于晶格振动与红外光场耦合产生的声子极化激元成为近几年来超材料研究领域的热点。六方氮化硼（hBN）声子激元因具有低损耗、长寿命、双曲型色散等优势获得了极大关注,设计相应的复合结构将会实现高局域性、高Q值的声子激元模式共振,有利于发展基于中红外纳米光子学声子型器件在生物传感、亚波长聚焦成像、增强光发射等领域的应用。本文针对hBN声子激元谐振器中低Q值共振以及弱局域场的问题,引入光学塔姆态共振,以及激元模式耦合,研究了hBN复合结构中的塔姆声子激元模式的共振特性,以及等离激元与声子激元的耦合特性,通过光学塔姆态结构获得了具有超高局域性的激元模式,并实现了具有高Q值的声子型器件。基于塔姆态的多层复合结构,以及石墨烯/hBN复合结构,其可控的强耦合特性和双窄带完美吸收特性,在光学探测、传感、滤波和热辐射器件等方面具有广阔的应用前景。研究了hBN中红外波段的声子激元特性。利用导模的解析方法研究了hBN双曲型声子激元的色散特性,对双曲型声子激元的厚度依赖性以及高阶模式的传输特性进行了探讨;利用hBN纳米带结构分析了体局域的双曲型声子激元与表面局域双曲型声子激元共振的机理。为了研究相同纳米尺度下hBN内声子激元共振与电磁共振的区别,基于hBN优越的宽带隙以及低消光系数,设计了hBN纳米圆盘和非对称双hBN纳米棒超表面,分别研究了超表面中anapole和连续域束缚态的非辐射模式对光场的局域能力,实现了基于anapole和准连续域束缚态的可见光波段内的高Q值共振,为实现宽带紫外光源提供了可能性。研究了hBN复合结构内塔姆声子激元模式的特性,突破了hBN简单谐振器低Q值共振的瓶颈。利用解析方法验证了塔姆声子激元模式的激发,并讨论复合结构中光子晶体周期、Ge层、hBN厚度以及入射条件对塔姆声子激元模式满足临界耦合条件的影响。分别设计了基于塔姆等离激元模式的光吸收器以及基于塔姆声子激元模式的折射率传感器。利用金属圆盘的复合塔姆结构,实现了由金属粒子晶格共振与塔姆等离激元模式相互耦合而产生的近完美吸收,通过改变微纳结构的几何参数实现了对塔姆态的有效操控,增加了对塔姆激元模式操控的自由度;基于hBN复合结构内塔姆声子激元模式的高Q值共振,讨论了分析物厚度、光子晶体周期、以及hBN厚度对微小变化折射率传感的灵敏度和FOM的影响,其中气体的灵敏度高达4.0μm/RIU,FOM达到2312/RIU。利用复合塔姆结构研究了等离激元和声子激元在结构内部的强纵向耦合,进而实现了塔姆等离激元与塔姆声子激元之间的杂化。分析了入射方向对塔姆等离激元影响的原因,并根据塔姆等离激元优化的结构参数探讨了hBN剩余射线带内双共振模式的机理。通过操控Ge层的厚度观察到了明显的光谱反交叉现象,说明塔姆等离激元与塔姆声子激元模式在零失谐条件下产生强耦合并实现了能量交换。利用耦合谐振理论定量分析了塔姆等离激元与塔姆声子激元模式贡献于杂化模式的比例,清楚地再现了两种塔姆模式的能量随Ge层、光子晶体周期、以及入射角度在杂化模式中的变化趋势,并揭示了光子晶体周期对强耦合作用的机理,获得了高达10.1 me V的拉比分裂能。利用hBN/石墨烯复合结构研究了双曲型声子激元与表面等离激元之间的相互耦合,并实现了对基于hBN/石墨烯异质结构纳米盘阵列中声子激元型共振吸收的电学调控。根据杂化激元的色散特性分析了在石墨烯/hBN/石墨烯复合结构中电控灵敏度较高的原因。在石墨烯费米能级的电控调制下,实现了具有宽可调性的、吸收峰值在90%以上的声子激元型吸收器,克服了由hBN宽禁带造成的声子激元电控不可调的困难。由杂化激元的色散特性可知在剩余射线带外的表面等离激元模式被双曲型声子激元模式强烈修改,从而引起该波段内窄带的等离激元型共振吸收,具有实现窄带热辐射器件的潜力。验证了该复合结构吸收器的偏振无关特性,以及工作的广角特性。该异质型共振吸收器促进了在纳米尺度下低损耗和宽可调性的声子型器件的发展。