表面等离激元是自由电子在光场的驱动下沿金属表面作集体振荡形成的电磁模式。利用表面等离激元独特的共振特性，可以对光的经典和量子性质进行调控。金属纳米结构的等离激元共振依赖其几何形状和结构尺寸。其中劈裂环结构(SRR)具有自然材料没有的高频磁响应。利用这种结构，人们可以实现包括负折射介质在内的各种新型功能材料，为控制光与物质的相互作用提供崭新的调控手段。　　本文围绕劈裂环结构的等离激元共振进行了如下研究:　　1.用解析方法分析了在半导体（锑化铟）劈裂环结构中，载流子浓度变化导致的劈裂环共振频率的调谐特性。根据单层劈裂环的LC共振模型，我们得出了“相对频率调谐范围”这一概念的解析表达式。该解析式表明，相对频率调谐范围依赖于劈裂环结构中动态电感与几何电感的比值(RKG)。基于这一结果我们进一步提出了双层劈裂环结构，并利用双层劈裂环之间的磁耦合提高了RKG，从而得到了比单层劈裂环结构更高的相对频率调谐范围。由解析模型得到的相对频率调谐范围（包括单层和双层结构）与FDTD仿真结果一致，证明了解析模型的正确性。　　2.理论分析并实验制备了基于HEMT-SRR耦合结构的太赫兹波调制器。改变结构中的栅极电压，可以有效调控HEMT(高电子迁移率晶体管)基底中二维电子气的浓度，从而调节劈裂环对太赫兹波的透过率。实验结果表明，当直流栅极电压由0V增加至3V时，该调制器在0.57 THz的透过率由50％降至36％。当施加交流栅极电压时，利用该调制器实现了对入射太赫兹波的动态幅度调制。实验测到的调制速率高达10.6 MHz。该调制器在太赫兹通信中具有重要的应用价值。　　3.提出了一种基于劈裂环高阶磁共振的光频段负折射率结构。仿真结果表明这种双层劈裂环结构在395 THz到430 THz频段内具有负折射率。并且该结构在负折射率频段内具有较高的品质因子(FOM=4.59)，说明结构的吸收损耗比较小。我们还分析了结构参数对高阶磁共振频率的影响。这种结构为实现低损耗的负折射率光器件提供了一个选择。　　4.研究了一种基于“双亮态”金属棒结构的等离激元诱导慢光效应。相比于传统的“单亮态”结构，仿真结果表明“双亮态”结构同时具有更大的慢光带宽和更高的群折射率，因此更适合作为宽频带慢光器件。通过耦合谐振子分析模型，我们发现在“双亮态”结构中，亮态与暗态之间的耦合比“单亮态”结构中的耦合更强。因此前者具有更宽的慢光频带。同时前者结构中亮态模式的电偶极矩更大，导致结构具有更高的群折射率。我们还研究了两个亮态模式的协同效应对慢光特性的影响。