超表面是一种特殊的人造亚波长结构,通常由周期排布的纳米天线构成,可实现对电磁波的调制,改变电磁波的传播方式,设计出一系列光学器件。纳米天线是超表面的基本组成单元,通过对纳米天线的分析可以深入了解超表面的工作机理。金属天线可以在共振波长处局部增强光场,而低损耗高折射率的介质天线则具有米氏电磁共振,金属与介质形成的混合天线既可以得到场域增强,又可以具有磁共振响应,因此混合型纳米天线具有独特的光学特性,更具研究意义。近年来,越来越多的人致力于研究性能可调控的超表面,因为它们可用于制备一些功能动态可调的光学器件,如光开关、调制器等。其中的调控激励一般由光、磁、机械、电控制以及热能等方式实现。此外,纳米天线性能的调控也是研究热点,对纳米天线的调控分为改变天线设计的被动控制和改变介质介电常数的主动控制。本论文主要研究飞秒激光对纳米光学天线的调控及电控超表面光开关。首先我们利用飞秒激光这种被动控制方式熔化单粒子纳米天线和双粒子纳米天线中的金属天线,使金属天线的外形不断变化。此时混合天线的近场及远场特性均得到了明显的调控作用,如共振频率、电场强度、频宽、Purcell因子和能量图等。进一步的对比研究发现,双粒子混合天线的调控效果优于单个纳米粒子的调控效果。其次,我们还提出了两种基于超表面的电控制硅基光开关。第一种是一字型分离超表面光开关,开关效应体现在0o正常入射时,反射光束在不同异常反射角(-10o和42o)之间的偏转。第二种是嵌入式三角形连续超表面光开关,开关效应体现在0o正常入射时,反射光束在正常反射(0o)与45o异常反射角之间的偏转。对比研究发现,嵌入式连续超表面光开关在微小的折射率变化下也能得到高的消光比,展宽了工作频率,性能更好,具有更高的实际推广价值和意义。