表面等离子体激元是一种由光子与金属表面的自由电子相互作用而形成的激发态,能实现亚波长结构中的光约束,突破衍射极限的限制,显著缩小光子器件的尺寸,在新型光子器件、高分辨率光学成像、纳米光刻等诸多领域具有广阔的应用前景。本文在表面等离子体激元的理论基础上,研究了基于表面等离子体激元的几种滤波器件,实现了不同波长的带阻滤波功能和金属/介质/金属(MIM)波导的双通道分光系统,完成的主要工作如下:1.根据电磁场理论,对Kretschmann结构中激发表面等离子体激元的几种因素进行了分析。在此基础之上,提出了采用单层金属薄膜的带阻滤波结构,分析了此结构的滤波特性。结果表明通过材料和结构参数的选择,可实现波长(600nm-1800nm)可调的带阻滤波功能。2.对MIM波导中传播的电磁场模式进行了分析,在介质层宽度为50nm的条件下获得了表面等离子体激元的0TM模。根据侧耦合腔的滤波器的理论,分析了结构参数对滤波器的滤波特性的影响,提出了对称矩形腔滤波器和单边双矩形腔滤波器的结构。有限元数值仿真结果表明,这两种结构都能实现波长在700nm-1800nm范围内参数可调的滤波功能。3.设计了一种基于MIM波导的双通道可调分光系统,通过调节耦合腔的长度、宽度、耦合距离等参数,可实现波长选择和光束分离功能。