提出了一种由左右、上下对称的一大一小圆弧组成的金属圆弧孔阵列结构。利用该结构形成的法布里-珀罗腔来加强表面等离激元的耦合作用,以获得较好的强透射现象;同时研究了基于该现象的折射率传感特性。采用有限时域差分法研究了该孔阵列结构中大小圆弧孔的半径、两圆弧的圆心距和阵列周期对强透射现象的影响。研究发现,当大圆弧半径为95 nm、小圆弧半径为70 nm、两圆弧的圆心距为100 nm、周期为425 nm时,该结构具有较好的强透射现象,其灵敏度为279 nm/RIU,为下一代高性能微纳米等离子体传感器的设计提供了理论参考。

提出了一种H型金属孔阵列结构, 利用该结构形成的法布里-珀罗腔加强表面等离激元耦合作用, 以期获得较好的强透射现象。采用有限时域差分法(FDTD)对该结构进行数值仿真, 并详细研究了H型金属孔阵列中水平方向矩形孔和竖直方向的两相同对称矩形孔的长和宽等参数对强透射特性的影响; 同时研究了基于该现象的折射率传感特性。结果表明: 当水平方向矩形孔的长和宽分别为300和120nm、竖直方向的两相同对称矩形孔的长和宽分别为60和10nm时, 强透射现象较好, 并在此基础上获得了389RIU/nm的折射率灵敏度。这些研究结果有望为高性能微纳等离子体传感器的设计提供理论参考。

采用有限时域差分(FDTD)法研究了内置金属/电介质同心圆柱结构的材料属性、半径及其相对高度对金属孔阵列强透射特性的影响。发现该结构与内置单一金属、单一电介质和电介质/金属三种不同的同心圆柱结构相比较, 光的透射性能得到显著的增强; 这种内置金属/电介质同心圆柱结构具有进一步增强表面等离激元与局域表面等离激元共振耦合作用。结果表明, 金属、电介质的材料属性对强透射特性影响明显, 当金属圆柱为Au、电介质圆柱折射率较小时, 其透射性能较好; 圆柱半径是影响透射率与共振峰位置的主要因素, 半径越大, 共振峰红移越明显, 但其透射率先增大而后持续减小。同时, 金属/电介质圆柱的相对高度也影响透射率大小, 当金属圆柱高度为60nm时, 其透射性能较好。

：深入探究了金属光子晶体光纤的表面增强拉曼散射现象，建立了时域有限差分法的平板结构的模型，利用观察到的超强透射现象得到了发生拉曼散射的理论依据。金属光子晶体在太赫兹波照射下的表面电磁场增强效果的实验中得到：入射波能量越大，更易激发产生金属光子晶体的表面等离子体共振，可以使金属表面的增强效果得到较大增强；拉曼散射效果在太赫兹波段内十分明显，吸收光谱效果和荧光效应也相对较小，能够显著提高灵敏度和分辨率。

随空间入射角的连续变化,格兰-付科棱镜的光强透射比曲线会产生较大的波动.为了抑制这种波动,利用偏振光实验系统对格兰-付科棱镜的光强透射比进行了实验,并在假设棱镜空气隙间存在多光束干涉的条件下,对棱镜的光强透射比实验的过程进行了数值模拟.模拟结果和实验结果吻合的非常好.首次相对定量地给出了格兰-付科棱镜的光强透射比曲线随入射角变化而波动的根本原因.并提出了两种抑制格兰-付科棱镜光强透射比曲线波动的方法.结果表明,产生波动的原因是由于棱镜在充当检偏器的过程中,随着步进电机的转动,光束在空气隙上的入射角不断变化,引起空气隙间干涉光束光程差的变化,进而影响多光束干涉加强或减弱而产生的.曲线上的波动较大的原因来自于格兰-付科棱镜的透射光束在切割面上是入射面的s分量,其光强反射比较大的缘故.这一结果对研究具有光强透射比曲线波动抑制功能的格兰-付科棱镜是有帮助的.

根据折射定律结合棱镜的结构特点, 推导出了Wollaston式平行分束偏光棱镜所对应的切割角应满足的关系.利用菲涅尔公式和薄膜的光强透射理论, 推导出棱镜的光强透射比、光强分束比和两出射光束的平行度表达式.通过Matlab数值模拟, 研究并实验测量了棱镜的光强透射比、光强分束比和出射光平行度随入射角或入射波长的变化关系.结果表明：出射光束的平行度与实验结果符合得非常好, 光强透射比规律与理论结果一致.Wollaston式平行分束偏光棱镜的光强透射比和光强分束比随入射角有微小的起伏变化, 当入射光束的入射角在-3°~3°的范围内入射或波长在(400~1 100)nm范围内变化时, 两光束之间的夹角不超过 0.42°, 平行度稳定性较好.

格兰泰勒棱镜的光强透射比随着空间入射角的改变会出现波动。借助共点三轴系统和多光束干涉公式，得到了偏光棱镜的光强透射比的精确表达式。根据马吕斯定律，利用数值模拟实验，给出了格兰泰勒棱镜作为检偏镜在光学系统中的光强透射比表达式。数值模拟结果表明：波动的产生来源于平行空气隙间的多光束干涉，波动幅度的大小及出现的位置主要取决于空气隙的平行程度及检偏镜在光学系统中的相对位置。令棱镜的转轴和系统的光轴之间的夹角β=0°,可以实现光强透射比曲线上波动的完全抑制。给空气隙一个小的胶合误差角可以有效抑制光强透射比随空间入射角的波动。抑制波动的临界胶合误差角随入射光束横截面的增大而减小。

采用时域有限差分（FDTD）法研究了金膜厚度、电介质折射率及其厚度对金孔阵列电介质与金电介质孔阵列两种结构强透射特性的影响。研究发现这两种结构都具有较好的强透射特性，这表明光与金膜表面自由电子的电荷密度波耦合成表面等离子激元（SPP），对增强透射起到了关键作用。金膜厚度是影响强透射特性的主要因素，其衰减长度为35 nm；而与金膜相邻的电介质膜厚度对强透射特性影响极小。电介质折射率大小对强透射特性影响明显，折射率为1.8时能够获得较好的强透射特性。

通过改变一个薄电介质层的折射率来研究其对金属电介质金属光子晶体（M-D-MPhC）强透射特性的影响。采用与CMOS工艺兼容技术制作了由折射率分别为[nd（SU-8）=1.6,nd（SiO2.1N0.3）=1.6和nd（SiO0.6N1）=1.8]组成的三个正方形晶格圆孔阵列M-D-MPhC结构，利用傅里叶变换红外光谱仪测量其透射光谱。实验结果发现，金SiO2.1N0.3金结构能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰，证明了M-D-MPhC强透射特性既与中间电介质折射率大小有关，又与其材料制作工艺差异有关。采用时域有限差分（FDTD）法模拟了在相同条件下折射率分别为1.6和1.8组成的M-D-MPhC透射光谱和电场强度密度分布，模拟结果较好地符合了实验发现。

对构成法布里珀罗腔(FP腔)的光纤布喇格光栅的传输特性进行了分析，推导了FP腔的光强透射率和反射率的解析表达式。将FP腔内一个光纤布拉格光栅的背面贴一压电陶瓷，通过给压电陶瓷施加扫描电压使透过FP腔的光的波长发生改变。光纤光栅受应力、应变及温度的影响时，其反射波长要发生相应变化，当探测器探测到最大光强时，根据给压电陶瓷施加的电压变化量就可确定布喇格光栅反射波长的移位量，测量精度可达到0.01nm。