超材料是一种由人工设计的新型复合材料,其具备非常高的磁导率和介电常数。在入射光的照射下,工型结构单元的超材料具有独特的电磁性质,这是由于激发了超材料金属表面产生了表面等离子体共振(SPR)现象。在工型超材料的共振研究中,改变金属表面的结构单元引起了特殊的反射现象。在偏振光的照射下激发了金属与电介质界面的自由电子产生了表面等离子体共振耦合,导致产生了电磁诱导反射现象(Electromagnetically induced reflectance),其在光学领域中具有重要的意义。本文研究了工型超材料的共振耦合,根据耦合模理论推导了在工型超材料中光场之间的共振耦合关系。另外我们也通过调制工型结构单元的对称与非对称性及结构单元,模拟得出了五个特殊的反射现象及表面等离子体的共振耦合现象,这与推导出的耦合关系式结果相同。主要工作如下:(1)推导出工型超材料中光场之间的耦合关系式。在工型超材料的单元结构中,分为两条横向狭缝和一条竖向狭缝,因竖向狭缝与两条横向狭缝的耦合机理是相同的,所以在研究的过程中仅考虑一条横向狭缝与竖向狭缝即可。当偏振光垂直入射到结构表面上,激发了狭缝内的电场从而引起了横向狭缝与竖向狭缝的耦合现象。运用耦合模理论分析了工型超材料中的光场关系,推导出三条狭缝的共振耦合关系,并得出各个狭缝处于共振耦合状态下的条件。(2)在工型超材料中激发电磁诱导反射模式(EIR),分析特殊反射模式产生的物理机制。利用FDTD Solutions模拟软件对工型结构超材料进行研究,通过破缺结构的对称性以及加长横向狭缝的长度从而激发EIR模。当结构处于对称状态,会产生三个特殊的反射模式。当破缺其结构的对称性时,出现一个新的EIR模,结构中存在四个特殊的反射模式。当结构中横向狭缝的尺寸增加时,又出现1个新的模式,这时结构中存在着5个反射模式。建立工型超材料的结构模型,结合近场分布以及理论分析了5个反射模式形成的物理机制。可以发现表面等离子体在工型的结构单元内不同位置之间的共振耦合导致了特殊的反射模式。当破缺结构的对称性时,会使原来简并劈裂,出现新的共振模式。随着结构尺度的增加,会产生高阶共振模式。