超小尺寸的等离子体纳米结构和具有独特光学性能的超材料的结合使得对光的控制和操纵成为可能。当前,拥有局部电场增强特性的表面等离子体共振传感谐振器已在生物化学光电传感器件上得到了广泛的应用。然而,具有等离子体特性的传统纳米结构存在着无法避免的高损耗、强色散的不足,会导致光谱中带宽过宽,进一步地削弱了传感器的性能。因此,如何设计并通过优化具体参数获得低损耗且能够有效调控共振波长的等离激元结构,使其在具有较好局域表面等离子共振和电磁响应现象的同时,兼备结构体积小、易于集成的特点,并且拥有更好地加强局部电场增强现象、降低光传播损耗和克服光的衍射极限的优点,从而实现在光学电路的高度集成,仍然是一个充满挑战的课题。本论文的具体研究工作如下:金属纳米结构在光波段上支持局域表面等离子体共振,可以由结构的各项参数(尺寸、材料、形状)以及环境控制。本文中,我们研究了多个金方形纳米颗粒与金纳米棒组成的类光栅纳米颗粒结构的共振机理及传感特性,并借助基于有限元分析方法的软件进行验证。首先,我们研究了类光栅纳米颗粒结构在不同尺寸下局域表面等离子体共振效应。与相同长度的金纳米棒相比,其面形状因子小,共振波长、传感灵敏度与品质因数高。其次,我们研究了金方形纳米颗粒与金纳米棒有一定缝隙时的局域表面等离子共振效应,发现随着缝隙增大,其共振波长蓝移,可实现共振波长的调谐。最后,我们研究了不同排列方式下的类光栅纳米颗粒二聚体结构,发现可以通过耦合距离实现共振波长调谐,同时也可实现更高的传感灵敏度,用来表征其传感性能和滤波属性,更好地应用于探索检测传感方面。