表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons,简记为SPPs）是一种电磁表面波,它是光子与自由电子在金属表面相互作用而引起的电磁集体振荡。由于衍射的限制,传统光子器件,如发光器件、探测器件、光波导器件、光开关等,在实际应用过程中已经不能满足高速度、高集成的要求。而利用SPPs可以突破衍射极限和实现亚波长尺度的光学控制,一条新的途径由纳米全光通信提供。对表面等离激元的研究是当今世界的一个热门话题。通过金属表面结构的改变控制表面等离激元传输。与基于SPPs的其他波导相比,金属-介质-金属（MDM）波导的结构较为简单、传播损耗小、强电磁束缚性等优点在大量的研究中被提出。本文的研究内容如下:（一）基于时域有限差分法（FDTD）数值模拟和耦合模理论（CMT）,探究了内嵌金属棒圆环谐振腔耦合波导系统中的选频及传感特性。金属棒的嵌入使系统的谐振模式数量加倍,提升了选频的数量。金属棒的位置调节可使系统的透射光谱呈现周期性变化,为谐振模式的调控提供新的自由度。另外,系统的灵敏度达到了1627.5nm/RIU,品质因数达到了37.8935。研究结果可为高集成度光开关、传感器、滤波器的研制提供理论基础。（二）设计了一种可调谐、结构简单的表面等离激元传感器。该系统由一个MDM波导与一个环形腔组成。在波导中加入金属挡板,挡板提供的连续态和环腔提供的离散模态之间进行干涉作用产生了Fano共振现象。通过调节挡板的位置,可动态调控系统的传输特性。此结构得到最大的品质因数FOM为2.05×104、灵敏度为690nm/RIU。此外,探究了金属棒的嵌入对Fano共振效应的影响,发现该结构可产生多Fano共振现象,并提升了其传感性能。