由半导体微电子技术中的摩尔定律可知，当元件尺寸非常小时，其运作性能会由于量子涨落、电阻电容延迟、器件散热等问题而在将来达到物理极限。近年来，随着微纳加工技术的日臻成熟，探索基于金属纳米结构表面等离子体激元(surfaceplasmon，SP)器件的纳米光子集成技术正成为研究热点，其目的在于打破纳米级电子元件与微米级光子元件集成时尺寸上的不匹配制约，将电子学中高集成度高可控与光子学中高速高容量二者的优势在纳米尺度上加以融合。　　表面等离子体激元形成于金属与介质的界面处，具有高度局域化的场分布，适合用来进行纳米尺度的光操控，在亚波长光学、数据存储、显微术和生物光子学等方面都受到重视和研究。SP一般可分为局域化的表面等离子体(Localized SurfacePlasmon，LSP)和非局域化的表面等离极化激元(Surface Plasmon Polariton，SPP)。LSP通常由金属纳米结构激发，并且被束缚于该结构附近，不能传播。SPP由金属内的电子密度波和介质内的倏逝波相耦合并沿界面传播。其表面电场具有高度局域特性，在金属与介质交界处具有最大值。表面等离子体器件的这种局域增强效应，使其在非线性效应的应用中具有先天的优势，主要表现为:局域场增强效应能够给局部电场带来若干个数量级的提高，从而大大降低了非线性效应的阈值功率要求;对表面的高度敏感性有助于提高全光控制、传感等应用中的器件性能;表面等离子体的激发是一种飞秒量级的时间过程，可以应用于THz以上的超高速全光信号处理。　　然而，随着金属纳米等离子体结构的不断缩微化，在一些极端尺度下经典的电磁模型将面临新的问题。经典模型是一种局部模型(Local model)，认为空间上某一点的极化强度仅取决于该点的电场分布。这实际是一种近似，极化强度实际依赖于周围空间中的电场分布，这被称为非局域效应(Non-local effect)，当电场被局限到足够小的尺度（一般在纳米到亚纳米量级）时Non-local效应将对电磁场分布带来显著的影响。当LSP或SPP结构中有局部的特征尺寸（如金属颗粒间的间距、狭缝的尺寸等）达到这个量级时，金属表面的极化电荷密度应当看做分布在一个有限的薄层，而非理想状态下的无限薄的表层。此时量子力学中泡利不相容法则将表现为电子云之间的相互排斥，简单的Drude模型不再适宜描述金属的介电常数。有人提出了一种流体动力模型(Hydrodynamic model)来描述该状态在Non-local模型下，金属表面的径向介电常数不仅与频率相关，还与波矢有关。计算表明，受Non-local效应的影响，SP结构的场局域效应并非无限增强，而是到达一定的极限就无法进一步压缩。因而，在分析一些极端尺度下的金属表面非线性效应时，有必要考虑Non-local效应对介电常数的影响，以便获得较为准确的场分布与非线性响应。因此研究等离子体结构中非局域效应对增强二次谐波产生的影响具有有重要意义。　　论文介绍了表面等离子体激元基本原理，介绍了二阶非线性光学效应中的光学二次谐波及在基波小信号近似与基波高耗情况下的倍频转换效率，还介绍了金属的非局域光学效应，同时介绍了有限元法的基本原理和用它来求解电磁场问题的主要步骤，对于有限差分法，讲述了有限差分法的基本思想。本论文重点研究了超薄银纳米膜增强二次谐波产生中的非局域效应，提出了一种用银膜增强二次谐波产生的方法，对银膜采用非局域流体动力模型进行描述来数值分析非局域效应如何影响二次谐波产生的增强。通过比较Drude模型与非局域流体动力模型的模拟结果，来证明模拟方法的正确性。