金属是强色散媒质,并且在可见与红外波段金属呈负介电常数特性,由于这一特性,金属与普通介质的交界面可支持在金属和介质中均衰减的等离激元共振模,即SPP模。通过改变金属表面结构,可以控制SPP模的特性——特别是和光的相互作用,这为开发新的光学器件提供了新的潜能。目前SPP已被用于亚波长光学、数据存储、光产生及显微技术等。本论文用散射矩阵法研究了可见至红外波段几种不同结构,如:金属薄板、一维金属光子晶体（多层膜结构）、金属光栅的能带结构及传输特性,深入分析了金属光子晶体的光学特性与结构关系,此波段SPP模在金属中衰减深度δ_sp约为20nm。金属薄板结构:金属薄板上下表面分别支持SPP模,当薄板厚度小于4δ_sp时上下表面SPP模耦合使得本征频率向高频低频处分裂,并且分裂程度随着厚度的增加呈指数衰减。这些现象为选择金属光子晶体中金属层厚度提供了依据。一维金属光子晶体多层模结构:低频段支持在光锥外TM模,而TE模存在截止频率,在高频段才有本征模式:并且禁带宽度随着金属层的增厚而增大。当金属厚度到5δ_sp时,通带消失,Bloch波矢失去作用。金属光栅结构:能带图表明,TM模带边缘形成SPP禁带,并且当光栅厚度大于半周期时会在低频段产生平直带。透射性质表明,光栅厚度远大于金属穿透深度时,波长大于狭缝十倍的光也能通过金属。造成增透的原因是光栅上下表面的SPP共振和超平带空气狭缝中的F-P共振。只有TM模有增透现象,对于TE模,由于在金属表面不能激发SPP模,而且在狭缝内不能存在可以传播的行波场,所以TE模不能穿透狭缝金属光栅。