贵金属纳米结构支持的表面等离激元,由于其具有特殊的光学特性而被广泛研究。其中包括非常广泛的研究内容,如单向等离激元耦合、等离激元聚焦、等离激元波导和干涉、表面增强拉曼散射等。特别地,表面等离激元耦合由于会伴随着产生新的模式、光学相位转换、或者表面等离激元能量转移,所以研究者对其做了大量的研究,例如由较大辐射展宽的亮(超辐射)模式与较弱辐射展宽的暗(亚辐射)模式之间耦合产生,基于表面等离激元体系的法诺共振效应,由于其对多光谱增强谱学、太阳能电池、光学滤波、生物传感器等多方面领域有很大的潜在应用价值,所以很多的纳米结构被设计并且研究,如：纳米盘/环共振腔结构、双重不对称特性盘/环纳米结构、椭球/环结构。本文基于表面等离激元纳米结构法诺共振效应的研究现状,考虑到目前已有研究对于法诺共振线型调控的不足,以及磁法诺共振应用性研究不够全面等问题,设计了三维结构椭球/环纳米结构和双劈裂孔盘结构并系统地研究了它们的光学特性。本文主要分为两部分：第一部分设计并研究了纳米椭球/环结构的光学特性；第二部分设计并研究了双劈裂孔盘结构的光学特性。第一部分：纳米椭球/环结构的光学特性本章理论的研究了伴随着对称性破坏的椭球/环纳米结构的光学特性。我们发现：在由椭球/环构成的纳米结构中,通过调节椭球在环腔洞内的旋转角度,多级法诺共振能够被激发并且可以被有效调控；另外,多级法诺共振的产生是由于纳米椭球的亮模式和纳米环的暗模式之问的表面等离激元耦合产生,通过调制纳米椭球/环结构的结构参数,可以激发基于此结构的亮态的八极法诺共振和暗态的八极法诺共振；伴随着对称性破坏的椭球/环纳米结构可以产生强的电场增强,所以此结构可以应用于表面增强光谱学领域。第二部分：双劈裂孔盘结构的光学特性本章利用有限元方法研究了双劈裂孔盘结构的表面等离激元共振和局域磁场增强,通过调控双劈裂孔盘结构的结构参数,可以对基于双劈裂孔盘结构的多级模式和磁法诺共振进行调控。另外,双劈裂孔盘结构的左边劈裂孔和右边劈裂孔的闭合环流方向能够被调控,从而能获得基于此结构亮态的电模式和暗态的磁模式。伴随着此结构出现的这些有趣的现象,可以使其有潜力应用于低损耗的磁性表面等离激元波导和基于磁法诺共振的先进光学器件。