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表面等离子体激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是一种特殊的电磁波,它在金属-介质界面产生,并沿着界面传播。研究发现SPPs能够克服衍射极限的限制。因此对SPPs的研究能有效的促进光电子器件的进一步发展。基于SPPs的表面等离子体光波导(Surface Plasmonic Waveguides,SPWs)类型有多种。金属-介质-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)型SPWs由于其具有一些显著的特性而被广泛应用,比如较低的传输损耗、制作简单和较强的电磁场模式束缚性等。等离子体诱导透明(Plasmonic Induced Transparency,PIT)和等离子体诱导吸收(Plasmonic Induced Absorption,PIA)是两种基于MIM型表面等离子体光波导结构而产生的光学效应。本论文主要有三个研究内容:(1)设计了一种端耦合同心纳米圆环谐振腔的SPW结构。其中外侧圆环谐振腔是一个完整的圆环,而内侧环形谐振腔带有一个微小缺口。利用数值和解析方法分析了不同几何参数下的传输特性。可以发现,当缺口宽度θ=5,位置φ=45时,会在波长674nm处产生明显的PIA现象。基于此,首先研究了该结构在折射率传感器方面的应用,研究结果表明,其灵敏度超过600nm/RIU,最大品质因子约为700。其次研究了其快光和慢光特性,在PIA传输谷处会产生约-0.081ps的光学延迟,意味着较大的异常色散和快光效应,而在PIA传输谷两侧的传输峰处会分别产生约为0.045ps和0.043ps的光学延迟,意味着较大的正常色散和慢光效应。(2)设计了一种由U形腔和矩形腔构成的表面等离子体光波导结构。同时,还研究了改变几何参数对传输特性的影响。由于不同传输路径的模式之间的相消干涉,可以实现PIT效应。通过改变矩形腔的位置和大小可以实现PIT效应的调控,通过增加矩形腔的个数可以实现双重PIT效应。此外,还研究了该结构的折射率感特性以及慢光和快光效应。(3)设计并研究了一种MIM复合等离子体光波导,该波导具有PIT的传输特性,在折射率传感方面也有潜在的应用。波导结构由MIM型直波导、水平放置的非对称H型谐振腔(AHR)和圆环谐振腔(CRR)组成。由于两条不同传输路径之间的相消干涉,可以在传输频谱中观察到PIT效应。采用有限元法对PIT效应进行了详细的研究。结果表明,该波导结构在温度和折射率传感领域具有较高的灵敏度和较好的性能,在慢光光子器件领域具有潜在的应用前景。