表面等离激元是一种沿金属表面传播并周期性振荡的电子疏密波,由入射光的光子与金属结构表面的自由电子相互作用而产生。表面等离激元具备破坏衍射极限的特性,可在单个纳米器件上实现光特性和电特性的集成,也可在环境检测、太阳能电池以及生物医学等多领域实现应用。本论文研究了周期性金属纳米结构的光学特性,探索了其传感性能,以下是本论文的主要工作:提出了一种利用微球自组装技术制备具有偏振调控光学特性的金属纳米狭缝型微结构。该结构以聚苯乙烯微球薄膜为掩膜版,通过将样品倾斜后对其进行真空蒸发镀膜制备所得。对该结构透射光谱与入射偏振角度的关系进行测量,发现其具备偏振调控的光学特性。利用时域有限差分法,对该结构的透射光谱和共振波长处的电场强度分布进行仿真计算,并探究结构中存在的表面等离激元模式。通过在仿真计算中调节结构参数,研究结构参数对透射光谱的影响,同时仿真计算该结构的折射率传感灵敏度可达992nm/RIU。提出并制备了一种基于银纳米光栅结构的相对湿度传感器。通过对普通CD和DVD光盘剥离清洗,得到两种不同形貌的聚碳酸酯层基底,再在此基底上进行磁控溅射获得银纳米光栅。同样对银纳米光栅进行反射光谱和共振波长处电场强度分布的仿真计算,调整光栅狭缝宽度和深度研究其对反射光谱的影响。进一步对两种银纳米光栅的环境折射率传感性能进行了测试,传感灵敏度分别可达到517 nm/RIU和742.9 nm/RIU。经过对比实验后,在传感性能较优的银纳米光栅表面旋涂二氧化硅湿敏材料,相对湿度传感灵敏度可达0.23 nm/%RH。