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表面等离激元是表征系统表面电荷密度相对于正电背景起伏振荡的准粒子模型，近年来的一系列现象揭示了它和金属微结构体系相结合所产生的丰富而独特的电磁场性质，成为具有广泛应用前景的热点现象。本文中以亚波长孔阵增强透射现象为核心，主要研究内容如下：
1． 对表面等离激元的电场基本性质进行理论研究，给出了界面两边的表面等离激元的电场的强度和相位分布，及表面等离激元作用下金属中自由电子的具体振荡形式，及它们随波长、金属和介电质材料改变的规律。
2．研究了石墨结构、正方结构、三角密堆这三种分别具有3、4、6重旋转对称性的二维周期金属孔阵的光学增强现象，发现了孔阵的旋转对称性越高，增强透射能力越强。进一步的分析表明透射谱的形状和孔阵的倒格矢的密切关系：每个倒格矢都会在透射谱上对应一个谷峰结构；倒格矢的强度越大，其对应增强透射峰越强。在此基础上，预测了倒格矢强度为零时，该倒格矢对应的增强透射效应消失，并实验上予以证实。
3．研究二维周期微结构正空间的多项参数对倒格矢强度的影响，发现了周期结构的单胞的傅立叶变换就是倒空间的倒格矢强度包络面，给出了一系列简单直观的调控单胞几何形状以准确调控倒空间中各倒格矢强度的方法，最终达到控制改变二维周期人工微结构物理性质的目的，并将其推广到一、二、三维周期、准周期结构中。将这种方法应用到金属孔阵的光学增强透射现象研究中，理论设计并实验验证了改变孔阵单胞形状以改变孔阵的光学增强透射性质；用复式单胞方法推广一维Fibonacci结构，并将其应用到非线性光学超晶格的设计中。这种调控方法有助于人工微结构材料的设计构造和新性质的挖掘。