当今社会飞速发展的光通信技术以及逐步拓宽的应用领域大大促进了集成光子器件的研究与发展。其应用领域目前已包括：能源、环境、医疗、生物、传感等。基于集成光学的迅猛发展和需求，为构建大容量、高速率的光通信网络，时下的光开关和光路由等交换系统正面临着巨大挑战。集成光电子器件的设计正朝着简易化、智能化、小型化、高速化、节约化方向迈进。　　其中，如何减小波导尺寸和器件大小是现在集成光学发展中的一个核心问题。但由于受到衍射极限的限制，光子学器件很难缩小到波长以下的范围之内。以此为出发点，本文旨在从表面等离子体在亚微米光刻和集成光学器件中的应用两个方面来需求解决方案。我们讨论了不同结构中表面等离子波干涉在亚微米正弦光栅光刻中的应用，并设计和改进了基于金属-二氧化硅-硅复合结构表面等离子波导的多模干涉器。其中，氧化锌纳米棒-金属复合结构的表面等离子体波在亚微米光刻中的应用是首次被提出并进行了验证研究。　　在本论文中：　　1、我们分析了论文中用到的电磁场数值分析方法，包括时域有限差分法、有限元分析法和色散模型的引入。　　2、对银覆层平板波导的表面等离子波干涉在亚微米正弦光栅光刻中的应用进行了理论分析和软件模拟。分析并设计了周期为80.1nm的正弦光栅光刻，与之后的实验验证很好地相吻合。　　3、探索了在本实验室设备条件下氧化锌纳米棒的生长制备条件，并首次提出和模拟了氧化锌纳米棒的表面等离子体波干涉在亚微米光刻中的应用。在442nm的激发光下，最终设计实现了周期为96nm的纳米点串阵列光刻。　　4、在减小集成光学器件尺寸方面，设计并改进了基于金属-二氧化硅-硅复合结构波导的表面等离子波导的多模干涉器。实现了在只有不到1％的误差情况下，总传输效率仍达到了69％，而且其耦合尺寸仅有6.3um。在改进过程中提出的解决方案在其它基于此结构器件的类似设计过程中也有较大的参考价值。