基于亚波长金属阵列结构的表面等离激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)和太赫兹(Terahertz,THz)技术,是当前的研究热点和难点。由于THz光的长波性,受衍射限制约,THz成像探测的空间分辨率远低于光频情形。将SPPs与THz技术结合起来,将在突破衍射限的亚波长聚焦从而显著提升THz成像探测效能,以及将THz波与红外可见光谱域的相关工作相融合,实现光频、射频一体化成像探测等方面发挥重要作用。本论文提出了在THz和光频包括红外和可见光这一超宽谱域内,开展亚波长金属阵列SPPs物理属性以及制作THz和光频SPPs器件等项研究思路。主要工作如下:(1)设计了基于亚波长金属孔径形态的四种亚波长楔形孔(包括纳孔)结构,并利用上述结构构建了四种不同类型的亚波长金属阵列。进一步将亚波长金属阵列与光栅融合构建了THz-SPPs器件和光频SPPs器件;(2)利用有限元法和自适应网格划分技术,对所构建的THz-SPPs和光频SPPs器件的反射率和电场、电流分布等电磁特性进行仿真分析,研究器件激发SPPs的有效性和SPPs光场共振与局域场增强特征,以及局部器件结构参数变动影响SPPs属性等问题;(3)综合考虑封装要求和亚波长金属结构的阵列规模,规划了THz-SPPs器件的参数指标体系,并基于标准微电子工艺设计和制作THz-SPPs器件。通过比较电子束光刻和聚焦离子束刻蚀,确定了制作光频SPPs器件的工艺流程与设计规范;(4)利用THz时域光谱技术测量了THz-SPPs器件的透射特性,利用近场扫描显微镜测量了光频SPPs器件的近场光分布行为,通过分析仿真与测试结果规划了技术深入发展路线图。