表面等离子体激元(surface plasmon plaritons-SPP)是光波信号与金属表面自由电子气之间混合振荡而形成的表面电磁模式,可在金属与介质材料界面上中进行传播。本文首先介绍了SPP的国内外发展现状,并从麦克斯韦方程出发,分析SPP基本原理和性质。其次研究了对称三层波导结构中的长程传输模式原理,重点对长程SPP(Long-range SPP)波导进行数值模拟,改变芯包层结构参数,对长程SPP波导进行优化设计。本文还对条载型SPP(Dielectric-loaded SPP)波导对进行数值模拟,研究了对称条载型SPP(Symmetry Dielectric-loaded SPP)波导并与条载型SPP波导对比,研究金属和条载层介质的有效折射率对波导衰减的影响。　　 本研究分别从理论和数值模拟上研究了在对称条载型SPP波导中的长程传输模式,从而提出了一种基于对称条载型SPP波导的新型温控光学衰减器,这种光学衰减器通过改变金属和条载层介质的有效折射率来实现光信号衰减:当对光学衰减器进行电光调制时,金属层和条载层介质的有效折射率均随温度发生改变,从而引起波导传输模式等效折射率的改变,其传播长度和传输损耗随之改变。同时我们分析了两种因制备过程中形成工艺容差对衰减器性能的影响,由模拟结果可知,工艺容差对衰减器性能的影响较小。通过改变介质材料和结构参数,最后我们得出优化的光学衰减器,该衰减器长度L为3 mm,当调制功率为20mW时,其衰减可达到50dB以上。这种温控光学衰减器结构简单,尺寸小,制备难度较小,其调制功率小,总衰减大,在亚波长光电集成领域具有重要的应用前景。