基于传统光学基本原理的介质光波导器件由于受光的衍射极限限制,且其横向尺寸被限制在光波长的数量级范围,因而难以满足高密度高集成光子回路的发展要求,因此迫切需要能够突破光的衍射极限的新机理及新技术来解决这一问题。表面等离子体激元(SPPs)是一种由金属表面自由电子随入射光子同频率集体振荡而产生的表面束缚电磁波。它存在于金属表面,并具有近场增强效应和能量局域限制的基本性质。基于表面等离子体激元(SPPs)的光波导器件能够突破光的衍射极限(λ/n)的限制,从而实现在亚波长尺度范围内对光进行控制和传输,因而被认为是到目前为止最具有希望成为纳米集成光子器件的信息载体。　　 本论文主要在表面等离子体激元(SPPs)耦合型波导的基础上,通过改进与重新设计,首次提出了一种新型的亚波长光波导滤波器并用驻波理论和FDTD数值模拟方法对其进行了研究；结果显示该新型波导结构具有很好的波长选择和光学滤波特性,是一种典型的耦合光波导滤波器。　　 本论文的主要工作内容以及创新点包括以下几个方面:　　 (1)介绍了表面等离子体激元的研究方法-时域有限差分(FDTD)的计算原理及主要过程和步骤；　　 (2)从麦克斯韦方程组出发,介绍了表面等离子体激元的基本原理、共振条件和激发方法；　　 (3)对基于表面等离子体激元耦合型光波导进行了理论推导和数值模拟。模拟结果显示:该SPPs型耦合波导在合适的条件下可实现光在两个波导之间进行周期性的转换；但由于金属吸收效应,随着耦合长度L的增加,两波导输出端口的输出总光能逐渐减少；模拟结果表明:当两分支波导的宽度width不同时,波导之间的光能并不完全相互转化。这为新型波导结构的研究打下了基础；　　 (4)通过对耦合型波导结构进行改进设计,首次提出了基于表面等离子体激元亚波长光波导滤波器；利用驻波理论对该新型波导滤波器的光传输特性进行了理论分析；　　 (5)在x—z平面上,使用二维的时域有限差分(FDTD)的方法对该新型表面等离子体激元亚波长光波导结构的光传输特性进行了数值模拟。模拟结果显示:该非对称波导结构具有很好的波长选择和光学滤波特性,是一种典型的耦合光波导滤波器。通过恰当的结构参数设计,容易实现任意波长的选择或滤波。该结构的滤波原理区别于传统的布拉格(Bragg)反射器,与先前的毫米尺度的光栅型异质波导结构相比,该亚波长尺度的结构制作简单容易、结构小,能克服光的衍射极限限制,该新型波导型光滤波器能在光子传导与控制的纳米平面集成光子学领域中具有广泛的应用。　　 最后,对本文进行了总结,提出了基于表面等离子体激元亚波长光波导器件在实现光子集成回路方面的研究发展方向。