随着通信技术的高速发展,当今社会对于信息的准确度和通信器件的集成度有了更高的要求,以光为载体的光通信技术展现出了巨大的潜力。相比于电子,由于光子具有更强的稳定性,更快的速度和更低的损耗,其制成的光子器件逐渐代替传统的电子通讯设备将是必然的结果。滤波器与传感器作为光通信领域中基础且重要的两类光子器件,一直受到科研人员的广泛关注。表面等离激元具有打破衍射极限和对光子的强局域性等特点,可实现在微纳尺度下对光子的调控,基于表面等离激元的微纳光学滤波器与折射率传感器的设计成为当下研究的热点。本论文研究内容:首先,介绍了研究背景与意义,表面等离激元的研究进展,滤波器与传感器等微纳光子器件和研究现状;其次,讨论表面等离激元的基本理论。分析了金属Drude色散模型,金属—绝缘体和金属—绝缘体—金属多层界面两种结构下表面等离激元的色散关系,研究耦合模理论以及时域有限差分法和有限元法;再次,研究了齿形腔和双边耦合谐振腔两类基础结构,运用耦合模理论对齿形腔结构进行了理论分析,根据圆形、矩形谐振腔结构,设计出高性能带通滤波器,并通过调节参数与扩大尺寸等方法激发出尖锐的Fano峰,使得结构同时具有了优良传感特性;最后,设计两种基于双矩形交叉耦合结构的滤波与传感器件。通过研究T形谐振腔滤波结构,运用破坏矩形腔的垂直对称性的方式激发了新的Fano共振峰,使其同时具备滤波与传感特性。接下来本文创新性的提出双边耦合十字腔传感结构,并通过在底部耦合环形腔的方式对十字腔结构进行了扩展,出现了五个尖锐的Fano共振峰。该结构具有极高的灵敏度（1478 nm/RIU）和FOM值（5×105）,对高性能折射率传感器应用具有重要参考价值。