近年来，光与微观体系的物质之间的相互作用引起了学者们很大的研究兴趣。其中比较重要的领域就是光子晶体和表面等离子体光学。光子晶体是介电常数周期分布的介电材料，由于折射率的周期性，电磁场在光子晶体中传播满足Bloch定理，具有光子带隙结构，有丰富的、可调的色散关系，为人们进行光的操控提供了新颖的手段。表面等离子体光学以表面等离子体为研究对象，利用表面等离子体在传播方向上的亚波长性质、表面局域增强特性和对表面结构敏感的特点，设计、实现在亚波长尺度上对光的控制。　　 本文以表面等离子体和光子晶体为研究对象，进行了几方面的数值模拟和理论推导工作。　　 首先，用时域有限差分方法数值模拟了TM平面波入射到刻有若干狭缝阵列的金属薄膜上，透射一侧的光能量分布。我们发现在透射端的薄膜表面设置对称的亚波长金属凸起，可以有效的形成定向发射的光束，通过调节腔的长度，可以改变出射光束的数目。进一步，考虑对称分布的凸起阵列，通过调节几何参数，我们可以有效的提高表面等离子体到光的耦合效率、改变各光束之间的能量分配和光束的传播距离。　　 其次，用多重尺度微扰方法，研究了Kerr非线性特异介质与空气界面支持的表面等离子体的动力学。假设界面具有微小的周期调制，则该界面支持表面等离子体的带隙孤子，我们推导出描述场包络函数的非线性耦合模方程，比较了带隙不同位置的孤子解，讨论了有限体系由于表面等离子体带隙孤子的激发而出现的表面等离子体透射的双稳态行为。　　 最后，我们理论研究了有形变的一维光子晶体对狭窄波包的运动的影响。根据波包运动的半经典理论，我们解析的计算了一维窄带隙光子晶体带变态的本征波函数，计算了对应的Berry联络和波包经典轨迹由于形变导致的对群速度轨迹的偏离量的大小与带隙的相对宽度成反比。