窄带吸收超表面近年来受到了广泛关注,其在窄带热辐射、窄带光电探测、高灵敏度传感等方面都有很大的应用潜力。本论文主要通过角度稳定窄带吸收、超高方向性吸收及金属光栅-FP腔耦合窄带吸收三种结构对窄带吸收在热辐射、折射率传感以及湿度传感等方面的应用进行了研究与探讨。一般的吸收器往往难以同时做到窄带吸收和角度稳定,我们采用了高Q值的局域共振模式,实现了对角度稳定的窄带吸收,以达到对角度稳定的窄带热辐射。这样的窄带吸收装置具有比相同材料下其它局域共振吸收更高的Q值。同时研究发现通过对结构顶部进行挖槽处理,可以增加共振腔和自由空间之间的耦合效率,使该模式工作在更低的频段。为了使热辐射具有良好的方向性,我们通过衍射效应对局域共振的两种相反作用实现了具有超高方向性的窄带吸收,据我们所知目前并没有其他窄带吸收器具有如此高的方向性吸收特性。对于TE波和TM波而言,衍射的这两种相反作用同时存在,且适用于大多数局域共振模式。另外,这种方向性窄带吸收模式对环境折射率有很高的敏感性。超表面在湿度传感方面的研究是缺乏的,目前在光学上主要通过光纤来实现对湿度的传感。在本研究中我们发现FP腔效应可以近乎完全抑制金属光栅的窄带吸收峰,由此可以得到对结构中间介质层厚度非常敏感的窄带吸收结构。通过将中间介质层换成水分子吸水材料PVA,可以实现对湿度的高灵敏度传感。