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表面等离子激元学是一门基于表面等离子激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)的新兴科学。SPPs是一种由金属表面的集群振荡自由电子与外界光子相互耦合激发,能够强烈束缚在介质-金属表面传播的表面电磁波混合模式。SPPs能够克服衍射极限的限制从而使系统更易于集成,结合目前同样发展迅速的纳米技术,基于SPPs设计的表面等离子激元波导特别适合应用于集成光学回路中纳米光子器件的设计与制备。基于MIM(Metal-Insulator-Metal,MIM)型表面等离子激元波导,本文提出一种新型的耦合方环共振空腔波导结构,并针对该波导结构进行部分改进,提出了耦合裂口方环共振空腔波导结构和耦合方环共振空腔与耦合横腔波导结构。利用基于有限元分析法的COMSOL仿真软件针对上述三种波导结构进行了仿真计算,基于仿真计算的结果,对其模场分布、Fano共振及电磁传输特性进行了细致的探究。可知:耦合方环共振空腔波导结构能够产生单重Fano共振,其透射谱可通过改变共振空腔高度H实现调节。敏感度与品质因数最高分别可达1180nm/RIU(单位折射率,Refractive Index Unit,RIU)与41099.1?,作为衡量纳米光学开关性能优劣的重要参数,其消光比最高可达40.85dB,因此该波导结构为纳米光学开关的设计与应用提供了可行性。耦合裂口方环共振空腔波导结构通过裂口位置的不同,分别能够产生Fano共振-洛伦兹共振及双重Fano共振,其透射谱可通过改变共振空腔长度L和裂口大小W实现调节。敏感度与品质因数最高分别可达1700 nm/RIU与51031.1?,已经优于许多已研究过的波导结构。鉴于此,该波导结构在纳米生物传感器设计方面展现出了良好的应用前景。耦合方环共振空腔与耦合横腔波导结构能够产生双重Fano共振(左侧Fano共振与右侧Fano共振),并且透射谱中左侧Fano共振只由方环共振空腔与波导相互作用产生,右侧Fano共振只由耦合横腔与波导相互作用产生。因此该双重Fano共振分别只对方环共振空腔结构参数及耦合横腔结构参数敏感,可通过改变方环共振空腔高度H实现对左侧Fano共振的调节,改变耦合横腔长度L1实现对右侧Fano共振的调节。该特性为波导结构在纳米光束分路器设计方向提供了良好的应用前景。