表面等离激元(Surface Plasmon Polariton,缩写为SPP)是一种由于自由电子和电磁场相互作用而产生的电子疏密波,可以沿着金属和介质表面传播。SPP有很多优良的特性,如能突破传统光波的衍射极限尺寸、在纳米量级上具有显著的局域增强效应、可以实现亚波长量级上的电磁传输与调控等。SPP被发现半个多世纪以来,尤其在近些年,得以突飞猛进的发展。这都得益于现代材料合成方法、微纳加工手段的发展,高精度表征技术的完善,以及计算机性能的提升。基于SPP的共振腔具有SPP与共振腔的双重性质,共振腔将SPP模式传输的光波束缚在尺寸很小的腔内,然后利用多种反馈机制使其在腔中反复传输。它在亚波长光学器件、超高分辨率成像等方面有巨大的优势。纵观近年来国内外对基于SPP的光子器件的研究,多数在SPP波导和共振腔的基础上演变而成,使SPP共振腔成为各种纳米光子器件得以实现。本文基于SPP的特性,对SPP与温度的关系进行了探讨,并联系材料力学,对SPP共振腔所受温度的影响进行了深入探讨。本文主要内容如下:1.基于麦克斯韦方程组并结合边界条件,计算了 SPP在双层系统和三层系统的波方程和色散关系,并计算了 SPP特征参数。2.基于Drude模型对贵金属(本文主要是对银)的介电常数进行了计算,并与实验值进行比较;对于Drude模型所受温度影响进行分析,并计算出银的折射率及其随温度的变化。3.折射率随温度改变必然导致SPP共振腔的共振波长也受到温度影响;此外,共振腔的体积也会随温度变化发生改变。4.提出一种双层膜结构,两种热膨胀系数不同的材料在温度变化后必然会发生弯曲,升温后会凸向热膨胀系数大的材料的那边,利用双层膜结构,可以控制在温度变化时共振腔的体积的增减。5.放大SPP共振腔所受温度的影响,提出一种新型纳米量级的基于SPP的光学温度传感器。对于银材料组成的共振腔,以H形共振腔或者T形共振腔为例,如果在其上方外侧沉积一层热膨胀系数小于银的金属材料(比如铱、钨等),则双层膜在温度升高后向共振腔里侧弯曲,通过有限元法进行数值仿真,计算双层膜弯曲程度最大时沉积膜的尺寸,并计算升温后共振腔的共振波长的移动,并分析不同因素对共振波长的影响,并求出其灵敏度。6.基于传感器的分析,为消除SPP共振腔所受温度的影响,提出一种基于SPP的不受温度影响的滤波器。与传感器相反,对于银材料组成的共振腔,以矩形共振腔为例,如果在其上方外侧沉积一层热膨胀系数大于银的金属材料(比如锌),则双层膜在温度升高后向共振腔外面弯曲,通过有限元法进行数值仿真,找出各种因素对共振波长的影响互相抵消时的锌膜的尺寸,并进行验证。总之,结合材料内应力和材料折射率所受温度的影响,为SPP共振腔的研究提供了 一种新思路。