随着纳米加工和制备技术的不断发展,金属纳米粒子的等离激元光学特性已得到了广泛的研究与应用。金属纳米颗粒等离激元共振特性被广泛开发和应用于非线性光学领域,其较高的局域场增强效应在非线性介质的谐波增强、双光子发光增强及表面拉曼增强等方面有重要的应用前景。本文基于金纳米棒的局域表面等离激元双共振特性,利用有限时域差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)法,对不同结构、不同环境下的金纳米棒局域表面等离激元共振特性及其对非线性介质二次谐波的增强进行了模拟研究,得到满足场增强和匹配条件的最优化金纳米棒结构。当金纳米棒的长径比为4.0:1时,嵌套金纳米棒阵列的非线性介质产生高转换效率的二次谐波,其谐波强度是非线性介质谐波的近3.22倍。最后基于模拟结果制备出最优尺寸结构的金纳米棒单体,将金纳米棒单体嵌入具有二阶极化率的非线性材料(硒化镉)中,在飞秒激光作用下,得到的实验研究表明嵌入金纳米棒单体的非线性材料产生的二次谐波信号约是非线性材料谐波信号强度的近3倍。为进一步增大金属局域电磁场强度,同时实现局域表面等离激元共振峰在近红外波段的调控,我们利用金纳米棒组装体的耦合作用实现局域场增强近5倍,证明组装体对非线性介质谐波的增强效果优于金纳米棒单体。