表面等离激元（Surface plasmon,SP）指的是入射光的光子与金属表面的自由电子相互作用下产生了沿着金属表面传播的电子疏密波。当入射光的光子频率和金属表面上的自由电子总振荡频率相匹配时,就会形成表面等离激元的共振现象。本文主要设计了两种基于金属纳米结构的完美吸收器,其完美吸收特性主要归因于金属表面所激发的等离激元响应与相邻谐振器之间的强电磁耦合相结合。本文通过时域有限差分法（Finite-difference time-domain method,FDTD）对所设计的结构进行了模拟计算,并且还研究了它们的光学特性。本文的主要研究工作如下:1.首先阐述了后面设计结构所需要的理论基础,比如,表面等离激元的基本原理、色散关系和激发方式,金属薄膜纳米结构的理论模型（Drude模型）以及常用的仿真计算方法（时域有限差分法）。本文重点使用时域有限差分法对设计结构进行了模拟仿真。2.提出了一种由顶部金光栅和Al2O3光栅复合层以及金基底组成的复合纳米结构多频带完美吸收器。该吸收器在661 nm、864 nm和1198 nm波长处有三个吸收峰,它们的吸收率都达到99.9%,从而实现了三频段完美吸收。还分别对三个吸收峰的电磁场分布进行了分析,并解释了吸收器的物理机制。此外,吸收峰与介电层折射率之间有着良好的线性关系,提供了一种实现可调吸收器的有效方法。周围介质的最大折射率传感灵敏度约为362nm/RIU,可用于可见光到近红外区域折射率传感,也可用于高分辨率传感研究。3.提出了一种基于难熔金属钛和半导体砷化镓的高性能超宽带太阳吸收器。吸收率超过90%的吸收带宽超过3400 nm,在这个带宽的平均吸收率高达96.2%。该吸收器不仅具有简单的几何结构和常见的金属基材料,而且在制造和应用中具有超带宽、超吸收、低成本和高稳定性。此外,在复杂偏振和倾斜照明中仍然保持超宽带吸收,表明该吸收器可用于偏振角和入射角变化的场合。因此,在太阳能电池和光电领域应用具有极大的潜在价值。