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现代科学技术的迅猛发展使人们对辐射源的需求日益强烈。利用电子学与光子学相结合的方法产生辐射成为研究热点。表面等离子体激元（SPPs）作为联接电子学与光子学的天然纽带，研究其电子注激励与基于其辐射具有重要的意义。本论文主要研究了金属与石墨烯SPPs的电子注激励，并分析了其转换为辐射场的物理现象。主要研究结果如下： 一.研究了垂直运动与平行运动电子注对SPPs的激励。理论分析与数值计算的结果表明，被激励的SPPs的性质不仅与金属材料、结构边界条件等有关，还与激励方式有密切联系。电子注垂直激励的SPPs包含丰富的频率分量，其工作频率不能被电子注能量调谐，场幅值在传播过程中随距离衰减，并总是伴随着激励渡越辐射。而电子注平行激励的SPPs的工作频率可调，其场幅值在传播过程中不随距离衰减，且没有渡越辐射。对金属薄膜中SPPs激励的研究表明，平行运动电子注能有效地激励其中的SPPs，并具体分析了场幅值和工作频率与结构和电子注参数的关系。总的来说，在对称结构金属薄膜中，对称模SPPs幅值更大；而在非对称结构金属薄膜中，非对称模SPPs幅值更大。并且，对称模SPPs的工作频率能在更大范围内被电子注能量调谐。 二.详细分析研究了平行激励的金属SPPs被转换为辐射场的两种机制。其一为SPPs通过切伦科夫辐射被转换为介质中的相干可调且具有功率增强的辐射。研究结果表明，SPPs的激励在该种辐射转换机制中具有重要作用，辐射功率增强和辐射工作频率均与被激励的SPPs有密切联系，并基于此分析了它们与结构和电子注参数的关系。根据这一辐射转换机制，本论文还提出并分析了多种可以实现这种辐射转换的结构。其二为SPPs通过周期结构中的衍射辐射被转换为相干可调且具有功率增强的辐射。研究结果表明，这种特殊衍射辐射的工作频率由SPPs确定。相比于传统周期结构中的衍射辐射，基于SPPs的特殊衍射辐射是一种相干可调辐射，其工作频率能在很大范围内被电子注能量连续调谐，并有数量级以上的功率增强。 三.详细研究了单层石墨烯SPPs的电子注激励与基于其的太赫兹辐射。研究结果表明，电子注垂直激励的石墨烯SPPs包含丰富的频率分量，且在传播方向上随距离衰减；而电子注平行激励的石墨烯SPPs的工作频率能被电子注能量和石墨烯化学势两者调谐，且在传播方向上不随距离衰减。此外，当直流电子注的电流密度大于500 A/cm2时，其能与石墨烯SPPs发生注波互作用，使之被持续地激励并放大。进一步的研究表明，虽然石墨烯SPPs不能通过切伦科夫辐射被转换为介质中的辐射，但其可在周期边界条件下被转化为具有功率增强的太赫兹辐射。且其工作频率能被电子注能量与石墨烯化学势调谐。基于此种方法，可发展在室温条件下工作的、工作频率覆盖整个太赫兹频段的频率可调辐射源。