由于理论研究与纳米加工技术的不断发展,表面等离激元(Surface Plasmons, SPs)逐渐被应用于纳米光子学领域。经过人们最近十年的努力,SPs研究与很多其他领域交叉渗透,开辟了磁等离激元,表面等离激元增强光学吸收等新的研究分支。本文通过数值模拟计算研究了在周期型金属微纳结构下的横向磁光克尔效应(Transversal Magneto-optical Kerr Effect, TMOKE)的增强与红外增强吸收的实现。由于磁光克尔效应在生物探测,磁光数据存储器,三维成像等应用上具有非常大的潜力,磁光克尔效应成为了人们持续关注的一个热点。本文理论研究了基于金属微纳结构实现磁性介质薄膜磁光增强效应。我们的模型是在以石英为衬底的铋铁石榴石(Bismuth Iron Garnet, BIG)磁性介质薄膜表面嵌入了金条带一维光栅型周期阵列。由于金属条带光栅结构,可以使其入射电磁波被选择性地耦合进入BIG磁性介质层,并激发磁性介质层中的波导(Waveguide, WG)模式；另外,单个金条带自身也会激发局域等离激元(Localized Surface Plasmons, LSP)共振模式,LSP共振与WG模式互相耦合可以使磁光效应进一步增强。我们通过将金条带嵌入BIG层,使更多的被金条带散射的电磁波进入BIG磁性介质层并且与BIG层充分地作用,并以WG模式传播,同时,金条带自身激发的LSP与WG模式在空间分布上更加靠近,耦合更为强烈,形成更为高效的Fano共振,最终使TMOKE响应获得进一步的提高。我们发现相对于金条带未嵌入BIG层时的情况,当嵌入深度达到80 nm时,可以获得3倍的TMOKE响应增强。我们的研究结果为等离激元微结构实现TMOKE向应的增强提供了一种思路,相信对于设计具有微纳结构的磁光器件并提高其磁光效应有着重要的指导意义。利用基于SPs增强光学吸收效应是实现入射光场与活性介质有效耦合及增强光物质相互作用的一种有效的手段。量子阱红外探测器在过去的十几年中得到了快速的发展,但是,对于普遍使用的n型砷化镓量子阱材料,由于量子吸收的选择定则,只能够吸收垂直于量子阱平面的电场分量。为了提高器件的响应率和探测效率,本文设计了一种二维周期型金属/半导体/金属型微结构红外光耦合器。其上层金属为周期型金属天线阵列,中间半导体层由量子阱层以及缓冲层组成,下层金属层为表面带有周期性金属方块阵列的金属平板。利用这种金属微纳结构激发的微腔模式与杂化的类表面等离激元模式的耦合,可以显著地提高量子阱吸收电场偏振方向垂直于量子阱平面的电磁波,并且这种红外光耦合器具有偏振不敏感、宽角度吸收特性。我们实现了在14.5um处高达92%的近完美吸收,其中,60%的电磁波能量被量子阱半导体层吸收。我们对该红外光耦合器实际制备对于其光电耦合效率影响的容差性进行了评估。该设计方法在长波红外大面积焦平面阵列和多色成像应用方面的有较大的应用潜力。