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在这个高速发展的信息时代,信息量呈级数递增,如何以更快的速度处理随之而来的海量信息变得至关重要。但是,由于现有的电子学技术存在着发热问题和R-C延迟现象,导致电子线路中的传输速度难以进一步提高。用光子替代电子,可以有效解决上述这些问题。然而,光子学技术需要在纳米量级范围内控制光子,而目前的光学回路尺度局限在微米量级。这个问题使纳米光子学面临新的挑战。近年来,一种被称为“表面等离子体”的新发现引起了人们的关注。这种表面等离子体是由光子与金属表面自由电子相互作用而引起的一种电磁模式,其横向尺寸为亚波长量级。由于表面等离子体既克服了电子线路中的发热问题和R-C延迟问题,又克服了光学回路中的衍射极限限制,被喻为迄今为止最有发展潜力的纳米光子学元器件的信息载体。目前,表面等离子体光波导引起了越来越多学者的研究兴趣,预计其将在光集成,光存储,探测器,调制器和显微术等领域发挥巨大的作用。本论文首先对表面等离子体激元的概念和性质进行了阐述,然后综述了MIM型表面等离子体光波导和基于表面等离子体光波导的分束器的研究现状,并对时域有限差分方法做了简单介绍。接着,采用二维时域有限差分方法,分别对基于MIM型表面等离子体光波导的1×2型、1×4型Y形分束器的传输特性进行了深入研究。本文的主要内容如下：(1)研究并对比了分别具有正弦形和圆弧形弯曲分叉部分的基于MIM型表面等离子体光波导的1×2型Y形分束器的传输特性,即分析了其反射率、传输率和能量分束比随几何结构参数的变化关系。数值结果显示,在600nm-1500nm波长范围内,波导宽度对这两种1×2型Y形分束器的传输特性具有较明显的调节作用,两个输出分支的偏移量以及弯曲分叉部分长度对它们的传输特性具有较微弱的调节作用。另外,具有圆弧形弯曲分叉部分的Y形分束器的传输性能比具有正弦形弯曲分叉部分的要好一些。(2)分析了基于MIM型表面等离子体光波导的1×4型Y形分束器的反射率、传输率以及能量分束比随其几何结构参数的变化关系。数值计算表明,在600nm-1500nm波长范围内,这种1×4型Y形分束器的传输特性受波导宽度的影响较为明显；受第一级和第二级Y形结构输出分支的偏移量的影响较为微弱；受弯曲分叉部分长度以及连接波导长度的影响也较为微弱。本文的工作将对基于MIM型表面等离子体光波导的1×2型、1×4型Y形分束器的设计、制作和应用提供理论参考。