贵金属的表面等离基元是指激发光与金属表面附近的自由电子相互耦合所产生的沿着金属的表面传播的一种电磁波,其理论自上世纪被提出之后获得了越来越广泛的关注。金属纳米颗粒的表面等离激元会随着外部电磁场的改变而发生运动,当表面等离子体和外界电磁场的频率一致时会发生共振,即为表面等离激元共振。金属纳米结构的尺寸以及形貌都会对产生的表面等离激元共振特性构成很大的影响,因此可以通过调整这些参数来构建具有不同光学性质的表面等离基元器件。由于表面等离激元器件可以突破光的衍射极限,从而实现比传统光学器件更高的精度来操作光,所以在很多领域展示出了巨大的应用前景,比如表面增强光谱、等离激元光波导、太阳能电池、以及生物传感器等。随着各种理论研究的逐渐深入以及在微纳尺度下对于金属颗粒进行加工的技术越来越成熟,对于不同的金属纳米结构的表面等离基元性质已经成为了一项非常热门的研究课题。这项研究也形成了一项迅猛发展的新兴学科,即表面等离激元光子学。本文基于表面等离激元光子学的研究现状,针对目前绝大多数的研究都集中在复杂的二维纳米结构,提出了一种通过简单几何结构的耦合来产生比较复杂的表面等离激元特性的方法。本文主要分为三个部分,第一部分对目前主要使用的一些数值计算方法和本文中进行数值计算的软件进行了介绍。第二部分对于一些基本的纳米结构和纳米二聚体的表面等离激元特性进行了介绍。第三部分设计了方框-方盘(SRD)复合结构并研究了其表面等离激元光学特性并着重研究由于破坏对称性而产生的一些高阶表面等离激元共振特性。各部分的内容总体叙述如下；第一部分：介绍了目前常用的的一些数值计算方法,并且对于本文中使用的数值计算软件做以简单介绍。其中主要介绍了时域有限差分(FDTD)法,离散偶极近似(DDA)法,以及有限元(FEM)法这三种常用的数值模拟算法。之后重点介绍了本文中所使用的利用了有限元法的COMSOL Multiphysics软件。对于其中建模时需要注意的一些诸如边界条件的设置、端口的设置和S参数的计算、初始值和背景场的设置等均做了详细的解释。第二部分：研究了一些比较基础的结构的表面等离激元特性。从最简单的纳米球,纳米盘以及纳米环入手。随后介绍了一些有关于纳米颗粒二聚体的表面等离激元特性,其中分别包括了纳米球二聚体和纳米盘二聚体。介绍了一种在二聚体中产生暗等离激元共振模式的方法。第三部分：设计了一个方框-方盘(SRD)结构,通过改变SRD结构中方盘和方框的相对位置来获得不同程度的不对称性,从而来调节方框的表面等离激元共振模式,产生高阶振动模式或者补全一些在对称的结构下无法被激发出来的共振级次。