光学纳米天线的出现极大地拓展了人们在近场亚波长范围内对光波的调控能力。本论文针对金属和介质光学天线的不同特点,用不同的方法进行了研究,并分别探索了它们在表面增强拉曼散射和法诺共振方面的应用。首先,我们提出了一种周期性的金领结/金镜双波长光学纳米天线,应用在长波数和hyper表面增强拉曼散射中。该结构支持两个局域等离子体共振模式,分别是电偶极子结合模式和磁偶极子模式。与已有的双波长光学天线相比,它的优势在于两个共振模式谐振频率独立可调节且局域电场强度高。该双波长光学天线可以同时增强拉曼激发和散射信号,因此对于长波数拉曼信号增强有特别大的优势。实验中,我们测试了该结构对于波数位于2960 cm-1的C-H拉曼散射信号的增强效果。将拉曼激发和散射同时增强的情况与仅有一个被增强的情况进行了对比,证实了双波长结构在长波数拉曼增强方面的优势。其次,我们提出了三波长的金领结-金棒/金镜的混合天线结构。利用non-localized surface plasmonic resonance (LSPR)与两个局域等离子体共振模式之间的耦合,产生三个局域电场增强峰,可以用于同时增强拉曼激发、Stokes 和 anti-Stokes信号,对于研究激光致热,分子振动泵浦等效应有重要的意义。引入金棒,对入射场的捕获能力更强,因此天然地形成局域电场增强效果。对于磁偶极子共振模式,金棒还提高了该模式的激发效率,因此局域电场强度大大提高。对于非局域的等离子体共振模式,金棒引入了反射波,与直接激发的非局域等离子体表面波形成干涉。调节金棒宽度,当干涉相长时,局域电场增强,反之,减弱。优化金棒宽度,该三波长结构对于Stokes和anti-Stokes信号的增强效果分别提高了大约22.8倍和3.6倍。然后,我们利用耦合泄漏模理论研究一维硅纳米线阵列中的法诺共振设计。首先推导出一维纳米线阵列中的反射和透射方程,将光学响应和泄漏模本征值、相位联系在一起。然后结合物理意义进行合理近似,推导出相位的表达式。研究发现改变一维纳米线阵列的截面比率可以实现相位在0～2π范围内的自由调节,从而能实现任意法诺线型的设计。改变纳米线阵列的占空比,可以调节法诺共振的带宽。结合这两点,我们在一维纳米线阵列中实现了任意法诺共振的设计。最后,总结了全文,对今后的工作提出了展望。