金属纳米颗粒中的自由电子在电磁场作用下集体振荡形成了局域表面等离子共振。一方面由于它能将电磁场限制在纳米颗粒内从而导致电磁场及其辐射的增强，如散射;另一方面，被电磁场驱动的电子通过与声子的碰撞将它的动能转化为热能，导致对电磁波的吸收。在众多的金属纳米颗粒中，由于金纳米棒具有稳定的化学特性和可调谐的纵向表面等离子体共振模式，使其迅速成为当前科学研究的热点。　　本文围绕着耦合金纳米棒系统的辐射和非辐射特性展开，借助一系列精密的测量仪器，以及两种数值仿真方法，从实验上和理论上研究了离子体耦合对于金纳米棒的线性、非线性以及光热性质的影响。全文共分为以下五章:　　第1章介绍了当前国内外在纳米光子学和金纳米颗粒等领域的研究进展，同时对金纳米棒的线性、非线性和光热性质进行阐述并说明了课题开展的意义以及采用的研究方法和技术手段。　　第2章简要介绍了用于模拟纳米粒子光学特性的常用数值方法，即离散偶极近似方法和时域有限差分方法。　　第3章研究了等离子体耦合对于金纳米棒的线性和非线性的影响。通过两个具有代表性的等离子体耦合系统，我们发现由等离子体耦合产生的热点对于金纳米棒的线性和非线性光学性质产生了关键的影响。在金纳米棒的四聚体模型中，我们利用数值模拟发现双光子吸收的偏振依赖关系可以由等离子体耦合强度来调控。在由取向随机分布金纳米棒组成的系统中，我们发现该系统在强等离子耦合情况下其非线性吸收峰将会与线性吸收峰发生分离，并在实验上验证了这一结论。　　第4章讨论了等离子体耦合对金纳米棒光热转换效率的影响，我们发现金纳米棒在非线性吸收的条件下，其光热转换效率比线性吸收的效率要高一个数量级。此外连续激光可以通过热积累效应来补偿其本身光热效率低的问题，达到融化金纳米棒的效果。该实验结果可以通过简化的热扩散模型得到定量的解释。　　第5章总结全文的主要内容，提出了论文中的几点不足并给出解决这些问题的途径，并且对可能开展的后续研究进行了讨论。