1、隨著生物醫(yī)學的發(fā)展，人們對蛋白質、DNA等的研究已經達到單分子水平，單分子檢測成為生命科學領域近十年來迅速發(fā)展的一項重要研究內容。本論文以利用周期性納米金屬孔洞結構、缺陷納米金屬孔洞結構進行單分子探測為研究出發(fā)點，研究利用金屬和介質等納米結構的局域電場增強實現高靈敏納米孔洞光學檢測，通過控制熒光分子所處的局域電磁環(huán)境實現更高的熒光增強因子，從而提高單分子檢測的靈敏度和準確率。本文主要研究基于金屬納米孔洞結構的表面等離子體激元（SPP）的

2、局域電場增強，模擬光學周期性金屬納米孔洞和缺陷金屬納米孔洞結構，分析納米結構的反射特性，局域電場增強。主要研究內容包括：
　　1.建立了一種簡化的金屬周期結構納米孔洞理論分析模型—二維納米金屬凹槽結構模型。簡化模型的建立大幅度地提高了計算效率，給出了各種結構參數下的詳細分析結果，包括凹槽深度和光學周期對結構反射光譜及局域電場增強效果的影響。同時，揭示了當凹槽深度一定時金屬納米結構的反射光譜存在“消極”現象。
　　2.模擬缺陷

3、金屬納米結構的反射特性及局域電場增強的特點。與光子晶體相似，通過引入缺陷結構，打破結構的光學周期性，從而引入缺陷模式，調節(jié)光子態(tài)密度，實現了局域電場增強達到50倍以上。
　　3.模擬三維金屬納米孔洞結構，實現了局域電場增強。同時，對用于單分子探測的金屬納米結構設計具有一定的指導作用。
　　4.利用缺陷金屬納米結構對周圍環(huán)境介質的折射率進行探測。借助局域電場增強效應，大大提高了探測靈敏度，探測靈敏度達到700nm/RIU。與光