目前，信息存储主要存在两种方式即磁存储和光存储。而光存储具有功耗低、稳定性高的特点，但受光衍射限制约其存储密度仍较低。研究显示，利用表面等离激元效应可以有效突破光衍射限，将光场局域在纳米尺度空间中。激励表面等离激元需同时满足能量和动量守恒关系，在发展光致磁变光存储技术方面，磁效应的动量特征已成为一项关键性研究要素。涡旋光作为一种充分显示特殊动量特征的光波形态，在研究用于光致磁变超高密度光存储技术中的表面等离激元激励方面将发挥特殊作用。本文设计了凸面弧形螺旋相位结构用于产生汇聚形涡旋光束，以及用于激励表面等离激元的面阵双菱形套叠金属微纳结构，开展了上述微纳光学功能结构的仿真分析、结构制作和光学测试评估，验证了结构设计的有效性，为进一步发展基于涡旋光束聚焦激励表面等离激元来突破光衍射限，实现光致磁变超高密度光存储奠定了关键器件基础。本论文主要工作如下：
　　首先设计了双菱形套叠金属微纳结构阵列，用以激励可突破光衍射限的表面等离激元光场。基于螺旋相位结构设计了凸面螺旋相位阵列，用于产生汇聚型涡旋光束。通过改变金属膜材料、膜厚度以及套叠双菱形的微纳结构参数，仿真分析了不同参数配置下的表面等离激元激励特征，进而通过优化微纳结构参数，在630.7nm波长处获得87.79%的高光吸收率。仿真分析了涡旋光束对于激励表面等离激元的典型属性，在目前所进行的低仿真精度条件下，已明显观察到在光汇聚点处可有效激励的表面等离激元光场。
　　然后使用聚焦离子束刻蚀工艺，制作了用于激励表面等离激元的双菱形套叠金属微纳结构阵列。通过电镜观察发现：受限于加工精度导致内菱形尖端钝化，但结构整体仍完整，轮廓边缘清晰。利用增材制造技术中的3D打印方法制作了面阵螺旋相位器，表面形貌测试表明，其结构形貌清晰完整，表面加工精度约为200nm，较好达到设计要求。
　　使用散射式近场光学显微镜，对双菱形套叠金属微纳结构阵列进行光学测试评估。测试结果显示，在633nm波长光波照射下，在阵列化双菱形套叠金属微纳结构的边棱和中心柱上产生了“线状+类圆形”对偶光斑分布，线光斑长度在0.6μm~1μm尺度，线斑宽度在45nm~50nm范围内，在线斑宽度上有效突破了光衍射限；类圆形光斑直径在33nm~50nm范围，已远突破光衍射限，较激励光波长降低了一个量级，获得了光的强局域效果。对于所制作的面阵螺旋相位器，使用了四种不同波长光源进行测试评估，观察到涡旋光束首先由顺时针涡旋转变为焦面环形光场分布，然后再转变为逆时针涡旋，出现了一次明显的涡旋转向，为进一步开展表面等离激元激励研究奠定了光学基础。