基于表面等离子激元构造了一种边界耦合模式的金属-绝缘体-金属结构滤波器，该滤波器由两个斜对称矩形环谐振腔及波导管所组成，采用有限元法对该滤波器进行仿真计算和分析，得到它的磁场分布图和透射谱线图。结果表明，该滤波器在通带部分的透射率最高可达0.969，阻带部分的透射率最低接近为0，同时还具有通带与阻带较宽、透射谱线平滑的特点。调节结构参数可使得透射谱线图发生红移或蓝移的现象，设置特定的结构参数可以实现在保持第一通信窗口通过的状态下，对第二、三通信窗口的通断进行选择性控制的功能，因此，该滤波器可作为一种带通/带阻滤波器，在高密度集成电路和光纤通信中有着非常重要的应用。另外通过结构的改进并加入电光材料DAST实现了一种电光开关的功能。

由于有机发光二极管(OLED)中存在金属阴极和有机层界面,故部分光子会转化为表面等离子激元沿金属表面传播耗散掉。同时,金属阴极自身也会吸收部分光能量。这两种情况均会导致器件出光率降低。分析了在结构为Ag (100 nm)/MoO₃ (5 nm)/NPB (35 nm)/EML (20 nm)/Alq₃ (40 nm)/Al (20 nm)/MoO₃ (50 nm)的器件内部引入银纳米颗粒(Ag NPs)或者金纳米颗粒(Au NPs)后器件出光效率的变化。同时,改变金属纳米颗粒的位置以观察其对出光效率的影响。利用有限差分时域法对无金属纳米颗粒的器件和金属纳米颗粒位于器件不同位置时的出光效率进行了模拟计算。结果显示,Ag NPs或者Au NPs都可以提高器件出光效率且Ag NPs优于Au NPs。在468 nm波长下,Ag NPs位于Al阴极表面、电子传输层(ETL)中间和Ag表面时器件的透光率分别是51.1%,50.5%和45.5%,而未掺杂Ag NPs的参考器件的透光率仅为43.3%。

为了实现石墨烯的双模吸收, 将石墨烯条带嵌入到缺陷光子晶体, 采用严格耦合波法进行了仿真研究, 并进行了关键参量的影响分析。发现由于Fabry-Pérot谐振和表面等离子激元共振的共同作用, 系统在5.1537THz和5.1970THz处获得了两个完美吸收模式, 此时结构阻抗等于自由空间阻抗。结果表明, 电调谐石墨烯化学势不仅能够改变模式数目, 还能够改变模式的耦合程度；当化学势为0.7eV时, 两吸收模完全耦合；调节石墨烯条带的几何尺寸也能控制模式的耦合程度；当入射光偏离垂直入射时, 模式数目直接受偏角大小的影响。该研究为太赫兹器件吸收谱的重构提供了思路。

为了能够同时提高GaN发光二极管（light emitting diode，LED）的光提取效率和内量子效率，将GaN LED与准对称光波导（包含光栅、Ag薄层和SiO₂层）集成，并基于时域有限差分法对该结构的GaN LED进行了优化与分析。经模拟计算发现，有源区发出的光在Ag薄层激发了表面等离激元，且表面等离激元与有源区产生了珀塞尔效应，因此显著提高了内量子效率。另外，高透射光栅使得LED的光提取效率得到显著提高，且光栅层使得 Ag薄层两侧处形成了折射率准对称的波导结构，这进一步提高了表面等离激元的光提取效率，且Ag薄层两侧的电场呈均匀分布。

为了增强通信系统中光电探测器件对波长为1550 nm的光的吸收，提出一种包含硅栅、纳米银球和缓冲层的微纳复合结构。借助金属表面等离子激元共振局域场增强效应，以及硅栅的陷光效应和耦合作用，可以提高复合微纳阵列结构对光的吸收。利用时域有限差分法计算仿真光经过填充银纳米球和氧化铝的硅栅复合微结构阵列后的光场分布，分析硅柱阵列占空比、硅柱边长、高度以及填充物等对吸收性能的影响。仿真结果表明，当硅栅等线或等间隔、硅柱边长为800~1000 nm、硅柱间隙内填充纳米银球的直径为间隙宽度的一半且铺满间隙底部并覆盖氧化铝时，复合结构的吸收率随着硅柱阵列周期和柱高的不同能够达到0.2288~0.5753，对波长为1550 nm的近红外光具有显著增强吸收的作用。