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局域表面等离激元(Localized Surface Plasmons, LSP)是入射电磁场与贵金属纳米粒子表面的自由电子相互作用时产生的一种电磁振荡模式,并且振荡被局限在结构表面附近。LSP的共振频率与金属纳米粒子的形状、大小、组分以及周围媒质等因素密切相关。贵金属纳米粒子的局域表面等离激元共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)具有强的局域电场效应,会使一些光学效应更加明显而被广泛应用在表面增强拉曼散射、生物医学、非线性光学转换等重要领域。随着LSP理论的深入研究和加工技术的进步,纳米器件的设计成为研究热点。本论文应用有限元方法研究了耦合金纳米棒阵列、半圆环/长板阵列及双朵儿门阵列的LSP共振特性。具体研究内容如下:(1)研究了耦合金纳米棒阵列的LSP特性及其结构参数和周围介质对LSP特性的影响。研究表明,由于金纳米棒的LSPR和纳米棒之间的电场耦合,透射光谱中出现两个共振峰。因此,共振峰的位置和强度可以通过改变纳米棒的间距进行调谐。(2)研究了半圆环/长板阵列的法诺共振以及电场的偏振方向、结构参数及周围介质对法诺共振的影响。研究结果表明,电场沿两个不同方向共振时该结构均能实现法诺共振现象,此现象产生的原因是由于半圆环与长板之间的电场耦合。此外,法诺共振峰与半圆环/长板的结构参数和相对位置有密切关系,并且法诺共振峰对周围介质折射率有着较高的灵敏度,其品质因数(Figure of Merit, FOM)可以达到24.87。(3)研究了双朵儿门阵列的双法诺共振以及结构参数和周围介质对双法诺共振的影响。研究发现,该结构可以实现双重法诺共振现象。通过改变双朵儿门的结构参数,可以实现对双法诺共振峰的单独调控。双朵儿门阵列产生的双法诺共振对周围介质折射率也具有较高灵敏度,其FOM可以达到26.15。