金属纳米结构在可见光下能够引起表面等离激元共振。周围环境以及金属纳米结构结构本身尺寸的改变对表面等离激元共振影响很大，而且能够影响电场强度。对称破缺型金属纳米结构打破几何结构对称性，在表面等离激元方面出现了一些有趣的现象，引起人们的广泛关注与研究。月牙（crescent）结构作为一种典型的对称破缺结构，可把电场局域在针尖区域很小的范围内，使电场强度得到极大增强。利用此特性可实现表面增强光谱探测和生物化学传感等相关应用。同时月牙结构不仅在实验上可以制备，而且其特殊的结构特点使其在表面等离激元共振调谐方面有很大的自由度。本文在月牙结构的基础上，具体研究了月牙-圆盘、月牙二聚体、月牙-纳米棒结构的表面等离激元共振光学特性，总结若干规律，并给出了合理解释，为基于这类结构的表面等离激元共振相关应用提供理论基础。论文主要利用时域有限差分（FDTD）算法和有限元（FEM）法模拟计算了对称破缺金属纳米结构的电磁响应，分别研究了其在光场作用下的散射、吸收、消光谱和电场增强及电场分布，分析金属纳米结构中表面等离激元共振模式的耦合情况。本文首先研究了典型的月牙结构。改变月牙结构的针尖开口以及周围介质的介电常数，其共振波长发生规律性的偏移，利用电场强度分布图和表面电荷分布图，可直观的分析共振模式的耦合情况。在月牙结构的腔体内引入圆盘组成月牙-圆盘结构，相对于月牙结构，月牙-圆盘二阶共振峰波长对应的电场强度调高了大约一倍。改变圆盘位置可实现同心和非同心结构，其共振特性表现也大为不同。非同心月牙-圆盘结构月牙腔与月牙结构各阶共振模式都能够良好匹配。通过增加圆盘半径，可实现对共振波长的红移。随后论文研究了月牙-纳米棒结构。改变纳米棒与月牙间距，其二阶共振峰波长保持不变，而一阶共振峰波长发生明显偏移，此特性可被应用于调谐波长的传感探测领域中。最后研究了月牙二聚体结构，通过改变激励源的极化方向，月牙二聚体共振特性发生显著变化。通过分析共振峰波长处的电场及极化电荷分布，证实这些现象主要由一阶共振与高阶共振模式以不同方式耦合形成超模（supermode）而导致的。本文结果对于利用几何结构与界面分布来实现表面等离激元共振特性的调制具有较强理论意义，并对基于表面等离激元的表面增强光谱应用提供实际参考。