由金属和介电材料构成的二维周期性结构具有独特的表面等离激元特性,这些特性在生物医学、化学传感、信息传输、超高分辨率成像和能源等领域有广泛的应用前景。因传统的纳米制造技术仍然受到制造效率和成本的制约,一种低成本、高效率的方法—纳米球印刷法被发展起来,当前的研究趋势是采用该方法制备具有新奇物理现象的金属周期性纳米结构,从而来提高传统器件的性能和实现新的功能器件。以下是本论文的主要工作:提出一种利用传统半导体制造方法,以可控的、低成本的方式制备大面积有序紧密型金属纳米管的新方法,即以自组装PS微球为掩模版,结合刻蚀、镀膜等工艺制备得到。通过有限差分时域法(FDTD)仿真计算纳米管的反射光谱、电场强度以及电荷密度分布,结果表明,在环管中激发了不同波长的BW-SPP模式和耦合腔模式,这些模式很大的程度上依赖于腔体的几何参数。通过调节结构的几何尺寸,腔内形成的表面等离激元模式的能量所对应的波长在可见和红外波段连续可调。对实验样品进行表征和测试,发现仿真结果与实验结果是一致的,研究结构参数和Ag膜厚对纳米环管反射光谱的影响,测试了该结构的反射光谱与入射角角度和偏振两者的关系。可利用纳米管作为模板得到大面积有序的圆柱阵列,该结构具有较强的间隙等离子体效应。提出设计了一种非紧密型金纳米管有序阵列,研究分析它的光学性能,探索它的可滤波性。FDTD仿真计算表明,在正常光入射下,管腔内外主要激发了圆柱形表面等离激元和间隙表面等离激元,对应谐振波长的大小跟结构的参数有关。根据透反谱图以及电场分布图可知,圆柱形表面等离激元的谐振模式具有很强的吸收能力,大部分能量在环形腔内损耗。通过调节结构的参数,发现波长在600 nm到1800 nm范围内可调,进一步优化结构的参数,将其组合排列进而实现更大范围更多波段滤波的目的。研究了该结构的折射率传感性能,发现这个结构具有很好的共振反射现象,相比于传统的传感器而言,它的灵敏度较高。