由于衍射极限的限制，传统光子器件很难做到微型化，也无法和现在已经达到纳米量级的集成电路形成互联互通，严重阻碍了光子集成技术的发展。近些年来，科研工作者对表面等离子体的相关原理及应用进行了广泛地研究，利用表面等离子体高度局域化的特性将光子器件缩小到亚波长尺寸，实现了在纳米尺度下来传输、控制光信号。作为光子器件中一种基本结构，定向耦合器被广泛用于波导间耦合、滤波、偏振选择、调制、光开关以及激光器等方面。对表面等离子体定向耦合器的研究在制作微型化的光子器件并最终实现大规模光子集成上具有重要的意义本课题主要对表面等离子体定向耦合器的传输特性进行了研究。首先介绍了表面等离子体及表面等离子体波导的基本性质，其中重点阐述了金属-介质-金属表面等离子体波导的色散关系、传播长度、电磁场分布特点等；接着研究了基于狭缝型表面等离子体波导的定向耦合器，验证了三维结构中表面等离子体波导的耦合主要是通过基底和覆盖层的介质来进行的，与二维情形相比耦合效率有明显的增强，数值模拟了定向耦合器中电磁场分布，并分析了耦合长度与定向耦合器的结构参数之间的关系；最后，提出了一种间隔金属条高度小于金属层厚度的表面等离子体定向耦合器，并用时域有限差分方法对所设计的表面等离子体定向耦合器进行计算机模拟分析，分析了耦合长度与间隔金属条高度之间的关系，并对其性能做了分析等，结果显示这种亚波长定向耦合器结构可以应用在基于表面等离子体的光子集成技术中。