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金属纳米材料和介质纳米材料各自所具有的优良光子学性能，使二者在新一代微型器件中具有极其广阔的应用前景。利用金属和介质材料，设计并构筑纳米复合材料，不仅可以将二者的优势结合在一起，还能形成单独组分所不具备的新的光子学性能。从金属/介质纳米复合材料的制备方法入手，探究其生长机理，形成特定的纳米复合结构，是探究微纳尺度下的物性规律并构筑功能化器件单元的重要手段。本工作利用液相中介质晶体的生长特点将金属纳米材料与介质晶体集成起来，合成了一系列的金属/介质纳米复合材料，系统研究了材料的生长机理和形貌控制，复合结构体系对光的传播和限域行为，以及复合体系中的介质组分与金属组分之间光子与表面等离子体激元(SPPs)的耦合、激子与SPPs的耦合:选择合适的有机小分子并探索复合材料的制备方法，合成了包埋的树枝状的金属/有机纳米线异质结，研究了光子与SPPs耦合，设计出多信号复用的定向耦合器;优化合成方法，将金属纳米线与具有高增益系数的介质材料制备成纳米结构的异质结体系，研究了相干的激光模式与SPPs的耦合，实现了激光信号的亚波长输出和模式切换;设计并构筑了金属/有机纳米线异质结，研究了激子取向与激子-SPPs耦合之间的关系。主要内容如下: 1.合成了包埋的树枝状金属/有机纳米线异质结，研究了光子与SPPs耦合，设计出多信号复用的定向耦合器。选择具有较高发光效率和较宽发光光谱的柔性有机小分子Ir(ppy)3作为复合材料的有机组分，并充分考虑其液相自组装以及与银的强相互作用等特点。在自组装前加入银纳米线，在其自组装过程中将银纳米线的一部分包埋起来，制备成树枝状的Ir(ppy)3/Ag有机纳米线异质结并探索了其生长机理。这种独特的结构提供了一个非常优良的平台用以研究Ir(ppy)3波导中的光子与SPPs的耦合。我们发现在这种结构中，不仅光子能与SPPs有效耦合，而且这种耦合还表现出角度依赖关系。根据这种耦合机理，选择多枝的异质结，如一根Ir(ppy)3主干包埋两根银纳米线的结构，使光子学信号成功的从银纳米线端头选择性的耦合输出，证明了这种异质结结构可以应用于多光子学信号的定向传导。 2.设计并制备了一种具有特定结构的介质/金属纳米复合体系用于亚波长尺度下的激光输出。以钙钛矿CH3NH3PbBr3作为介质材料，利用其在液相中易于生长成晶体结构以及卤素元素与银具有强相互作用的特点，将银纳米线包埋在单晶结构中，制备了CH3NH3PbBr3/Ag异质结并探索了其独特的生长机理。在光泵浦时，CH3NH3PbBr3晶体能同时作为光学腔体和增益介质产生激光，这种相干的激光模式能与银纳米线表面的自由电子耦合形成SPPs。这些SPPs沿银纳米线传导至银线的端点并散射成光子。在这种独特的复合结构中，通过SPPs耦合输出的光信号保持了介质激光器的基本属性，解决了传统SPPs激光器光泵浦效率低，输出功率低的缺点，同时还利用SPPs实现了亚波长的激光光源。 3.设计并制备了一种Ir(piq)3/Ag纳米线异质结，用来研究激子偶极子的取向对其激发SPPs的影响。利用溶剂的润湿效应降低银纳米线与基底的相互作用，与此同时，溶液中的有机小分子自组装形成单晶的一维有机结构。在形成的复合结构中，银纳米线被部分包埋在Ir(piq)3结构中。这种单晶的有机微纳结构在受到光激发时，能在银纳米线周围形成具有固定取向的激子偶极子。当有机波导与银纳米线的夹角不同时，偶极子相对于银纳米线的取向（偏振方向）不同，导致了SPPs耦合效率的差异。我们利用数值模拟进一步分析了偶极子的取向、距离、数量等对SPPs激发的影响。研究发现在这种复合体系中，当单晶体系中所有偶极子与银纳米线相互平行时，耦合效率最大。与光子-SPPs耦合不同的是，这种方法是通过近场将能量有效的传递给SPPs并实现亚波长尺度下的传导和输出。 本文深入探索了金属/介质纳米复合材料在光子学中的潜在应用，不同于以往的从结构出发寻找性能的研究方法，我们力求通过对微纳尺度下光的传播行为和光物理、光化学过程的认识，理性构筑微观材料结构来实现预期的光子学功能，为金属/介质光功能材料的设计和应用提供了一条新思路。