伴随电子科学技术的发展，人们对集成电路的密集度要求越来越高。表面等离激元因其能够将光场压缩到衍射极限以下，而备受国内外研究学者的关注。众所周知，表面等离子体波导是在纳米尺度上实现光子回路和光操控的基础。然而，如何在保证表面等离子体电场强局域的情况下，弥补由于欧姆损耗导致的传输距离较短的问题，一直是表面等离子体波导研究需要解决的关键问题。　　基于以上问题，本文首先对比了介质-金属（IM）和金属-介质-金属（MIM）波导在表面等离子体关键传输参数上的区别，且优化了IM波导的传输性能。而后基于杂化思想设计了新型的杂化表面等离子体波导结构，在保证模式场高度局域性的同时，大大提高此类波导结构的传输性能。最后，采用单元周期结构，设计了叠层周期性杂化表面等离子体波导。具体研究的内容有以下四方面：　　1. 介绍了表面等离子体激元的定义、基本性质、激发方法和应用。而后阐述了表面等离子体波导的传输性能的关键参数，材料的选择。最后，重点表述了表面等离子体波导的类型、研究意义和国内外研究的最新进展。　　2. 利用有限元法对比了IM和MIM两种结构的条形介质加载型表面等离子体波导的有效折射率系数、模式面积和传输距离，然后对IM结构波导进行结构和介电常数参数优化，旨在获得最佳传输特性下的结构参数。研究发现IM结构波导拥有比MIM结构波导更长的传输距离。IM结构波导的优化结果发现：当介质层厚度设定为300 nm，金属层厚度设定为200 nm时，IM结构波导传输特性最佳，传输距离最大可达到37 μm。　　3. 提出了一种新型杂化表面等离子体波导，即在两金属条之间插入一块折射率较低的介质条，并以该材料覆盖金属条上，最后用折射率较高的覆盖在最上面。研究发现，该杂化结构波导不仅可以把表面等离子体电磁场高度局域在金属条之间的较低折射率的二氧化硅介质层内，而且该杂化结构波导的传输距离相比传统的MIM波导提高了17倍。最后，对所设计的新型杂化波导进行尺寸、介电常数等优化。优化后的结构在保持电场高度局域条件下，传输距离提高了2倍，最大可以达到405.31μm的传输距离，为上述优化后的IM结构波导最大传输距离的11倍。该杂化表面等离子体波导的设计思想，为实现表面等离子体对光传输的进一步操控提供了参考和依据。接着在此基础上，还提出了双通道新型杂化表面等离子体波导，研究发现，此波导可以支持表面等离子激元的传输距离是新型杂化表面等离子体波导的2倍 。这种对表面等离子激元有效模式的操控，可应用于集成光路、高密度电子器件等领域。　　4. 提出了一种结合MIM和各向异性超材料的叠层周期性杂化表面等离子体波导，该波导介质层部分由Si和SiO2的周期性交替组合构成。研究了该波导在介质层外部脊线固定的情况下，填充因子对波导的传输性能的影响。研究表明整个波导的性能可以在固定波导的宽度和高度下通过调节填充因子来改变。这是传统波导无法实现的。