1905年，Einstein理论解释了光电效应，光子与电子的相互作用被提出。作为玻色子的光子具有诸多信号处理上的优势。纳米光子学是研究纳米结构中光子与电子相互作用机理和应用的光学分支学科。作为光与金属直接作用的表面等离激元（SPP）是存在于金属和介质界面上的表面电磁波。因其可以将电磁场束缚在远小于波长的尺度范围内，一直以来都受到科学届的广泛关注。直到今天，随着纳米技术的发展与成熟，纳米光子学器件已经开始逐步走向成熟化和商业化。表面等离激元波导作为基础的纳米光子学器件之一，一直以来收到研究者的关注。目前研究比较成熟的SPPs波导包括金属纳米线波导、纳米球链波导、沟槽型波导、楔形波导等。近几年来，介质SPPs波导以其低的弯曲损耗和传输损耗得到了迅速的发展。本文由麦克斯韦方程组和物质方程出发，利用经典理论讨论了金属的光频特性，表面等离激元的存在条件，色散关系和棱镜耦合；给出了波导研究中有效折射率、传输距离、模场面积、传输损耗等概念的明确定义，并针对衰减全反射共振峰与辐射损耗和吸收损耗的关系做了较为细致的讨论。通过高精度物理场模拟软件COMSOL，数值模拟了具有复合结构的介质SPP（Dielectric-Loaded SPP，DLSPP）波导。模拟了DLSPP波导的模式分布，给出了DLSPP波导有效折射率、传输距离、模场面积等传输特性参数的变化曲线。将包层结构引入到波导结构中，就包层材料折射率和厚度对波导传输特性的影响进行了细致和系统的研究。发现低折射率包层介质有助于改善波导的传输特性。大胆的将金属也视作包层材料，对金属包覆金属的复合结构DLSPP波导的传输特性进行了讨论。发现了两种金属组成的DLSPP波导其两个表面所对应的传输模式不同，且传输距离和模场面积随金属厚度比例不同在两侧呈现类似于磁滞回线的特点。这对于分析不同模式SPP之间的耦合有重要的意义。另一方面，由于SPPs的产生和传播与金属内部的自由电子息息相关，电子会在外电场的作用下受到限制。本文通过给金属薄膜表面加电流的方式，通过样品ATR曲线的变化对金属银膜表面SPPs对电流的响应做了实验研究。发现银膜对电流的响应分为两部分，电流较小时的可逆过程和电流较大时的不可逆过程，并给出了相应过程的实验规律。