基于表面等离激元提出了一种含金属挡板的波导侧向耦合谐振腔系统。当入射光从波导的入射端进入到该结构时，谐振腔会形成较窄的离散带，金属挡板会产生较宽的连续态，较窄的离散态与较宽的连续态发生干涉时，形成两种不同模式的Fano共振谱线。采用时域有限差分法对该结构的传输特性进行了仿真计算，分别研究了结构的磁场分布、电场分布、透射特性和传感性能，根据磁场分布图和电场分布图可更好地解释Fano共振的形成机理。仿真数据分析结果表明，几何参数与介质折射率可以调节结构的传输性能。最后对结构的几何参数进行了优化处理，得到了在最优参数下，该结构产生的两个Fano共振的品质因数分别为4.502×10⁵和1.967×10⁵，对应的灵敏度分别为800 nm/RIU和1 400 nm/RIU，均达到了较高的数值，具有良好的传感性能。所设计的耦合结构可为提高微纳光学传感器的性能提供一种可行的途径。

提出了一种金属-绝缘体-金属波导结构，该结构由带有中央矩形空气路径的方形环谐振腔和带有挡板的总线波导组成。利用有限元法研究了该结构的磁场分布、透射特性和传感性能。仿真结果表明，谐振腔中的中央矩形空气路径可以改变表面等离极化激元在谐振腔中的传播路径，提供更多的等离子体共振模式。在所提出的结构中可以激发四重Fano共振，透射谱中形成一个滤波带。改变结构参数可以调节Fano共振的个数，最多可以获得6个Fano共振和两个滤波带，还可以对Fano共振的位置、强度以及滤波带的宽度进行灵活方便的调节。该结构的最大灵敏度和品质因数分别为3 028 nm/RIU和157.14，可用于制作多波段带阻滤波器和检测葡萄糖等液体浓度的传感器。

为实现多通道高灵敏度折射率传感，文章设计了一种含矩形槽（RG）缺陷的方形谐振腔耦合含双挡板金属-电介质-金属（MDM）波导结构。文章采用有限元法计算得到了含四重非对称Fano共振线型的透射谱线及其透射峰值处的磁场模式分布，基于金属挡板产生的宽带反射模与含RG缺陷的方形谐振腔中的窄带谐振模式之间的耦合干涉作用解释了四重Fano共振的产生机理。通过改变方形腔和RG的结构参数实现了对四重Fano共振透射峰位置的调谐。在谐振腔内填充不同折射率的介质时，计算得到该结构透射谱中四重Fano共振透射峰的折射率传感响应灵敏度分别为960、1 120、1 320和1 560 nm/RIU。文章的研究结果可为纳米级高灵敏度多通道折射率传感器的设计提供理论参考。

为了有效地对太赫兹波进行增强和连续控制，提出一种通过外部空间干扰调制太赫兹波的空间分布对太赫兹波进行增强和连续控制的方法。通过理论计算对比了未放置和放置空心金属波导的太赫兹波的空间分布，并研究了通过外部空间干扰改变太赫兹波传播路径对太赫兹波空间分布的影响。研究表明，采用改变空心金属波导和激光拉丝相对位置的方法，可以得到连续调控的太赫兹波的空间分布，并且太赫兹波空间分布的最强点能量强度增强了近5.9倍，可为宽带太赫兹波的连续调控提供参考。

为实现太赫兹介质波导与金属波导之间模式的转换，设计了一种低损耗、高耦合效率的锥形波导耦合器。通过有限时域差分法（FDTD）对该结构的传输效率进行了仿真优化。仿真结果表明：锥形波导耦合器在170～220 GHz频段，其基模的传输损耗极低；在190～200 GHz频段，其TM基模的传输损耗接近无。该功能器件可以用于集成太赫兹芯片的耦合。