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随着纳米技术的进步，表面等离激元(SPP)又重新引起了研究者的广泛兴趣。表面等离激元是一种存在于金属表面的电磁激发，这种元激发的电磁场随着离开金属表面的距离的增大而指数衰减。借助于SPP，尺寸小于衍射极限的微结构中的光束控制成为可能。本文主要从理论上研究了几种简单的一维金属微结构材料中的SPP的传播特性及其可能的应用，具体内容如下：
1．基于转移矩阵方法和时域有限差分分析，本文对SPP在一维准周期金属异质波导阵列中的传播特性进行了理论研究。通过选择合适的缺陷波导层的长度，可以同时实现在1310nm和1550nm附近的两个SPP模的局域。数值模拟的结果表明，同时实现这两个重要的通讯波段的微型光学器件是有可能的。这一结果有可能被用于设计亚波长的双带布拉格反射器和双通道的光发射器和滤波器。
2．理论研究了SPP在离散光学系统中的传播特性。这里的离散光学系统实质上是一种SPP波导阵列，它由两种单负材料交替排列构成。近邻波导中SPP的强烈耦合形成了SPP新奇的色散关系，这将导致SPP的异常传播特性。本文基于有限元方法模拟论证了这种单负材料阵列的负折射现象，基于这种负折射现象，理论上探讨了单负材料阵列的亚波长近场成像。这一结果有可能被应用于未来的光通信系统和开关网络。