近年来,随着纳米光学领域的快速发展,光与物质的强耦合现象引起了人们极大的关注,光子与半导体激子的混合态也成为了量子光学、纳米光子学等领域的主要研究内容之一。基于金属薄膜的表面等离激元（Surface Plasmon Polariton,简称SPP）可以与处于其模式之中的半导体激子交换能量,在一定条件下进入强耦合状态,形成半激子—半光子的准粒子,称为激子—极化激元（Exciton-Polariton,简称EP）。基于SPP的EP既有激子的性质,又有光子的性质,在许多领域有着广泛的应用价值,例如无反转激光、光伏材料与器件、非线性光学和量子信息处理等。为了推进EP在这些领域的应用,需要对EP的基本性质和影响因素进行细致的研究,特别是拉比分裂和光谱色散的调控有着至关重要的意义。SPP可看作金属表面自由电子的集体振荡,其性质受金属薄膜材质、厚度和环境介质折射率等因素的影响。因此,我们可以通过这些结构和光学参数来调节SPP的光学特性,进而对EP的性质进行调控。针对EP光谱性质的调控问题,本论文对基于SPP的EP开展了如下两方面研究:1.采用角度分辨的反射光谱对银纳米薄膜的SPP模式进行了实验观测,并用数值模拟的方法对薄膜附近的近场光强分布情况进行了分析。采取Kretschmann激发方式,设计并搭建了光谱观测系统,研究了不同厚度银纳米薄膜SPP的光谱性质,包括SPP共振波长及凹陷深度等。实验结果表明,银膜厚度对SPP的共振凹陷深度有着至关重要的影响:随着银薄膜厚度的增加,SPP共振凹陷的最小反射率先增大后减小。用传输矩阵的方法计算了银/空气界面附近的光强分布,得到了垂直于界面方向光强的指数衰减曲线。为了有效激发SPP模式,确定银纳米薄膜的最佳厚度为50 nm。2.探究了电介质薄膜对银表面附近光场分布,及其对EP光谱性质的影响。通过改变银膜上方有机分子掺杂聚合物薄膜的厚度,调节SPP的近场光强分布,观测到EP光谱发生了明显的变化:反射光谱凹陷出现的波长—入射角度关系发生很大改变;随着有机分子掺杂聚合物薄膜厚度的增加,拉比分裂逐渐增大。借助传输矩阵方法数值计算的结果,分析了电介质层厚度对EP性质的调控作用。由于SPP的角度—共振波长关系对金属薄膜附近的折射率非常敏感,所以有机分子掺杂聚合物薄膜的厚度对EP的角度—共振波长关系有着显著的影响。此外,随着有机分子掺杂聚合物薄膜厚度的增加,更多的激子与同一个SPP模式强耦合,强耦合的集体效应引起了拉比分裂的增大。当有机分子掺杂聚合物薄膜厚度由20 nm增加至52 nm时,拉比分裂由103 me V增加至151 me V,变为原来的1.47倍。角度分辨光致发光光谱进一步验证了EP的性质。本论文研究了银纳米薄膜SPP的光谱性质及近场光强分布,在此基础上探究了电介质层厚度对EP模式的调控作用。本论文的结果对EP在光电材料和器件中的应用有积极的推进作用。