1、光學(xué)納米天線的出現(xiàn)極大地拓展了人們?cè)诮鼒?chǎng)亞波長范圍內(nèi)對(duì)光波的調(diào)控能力。本論文針對(duì)金屬和介質(zhì)光學(xué)天線的不同特點(diǎn)，用不同的方法進(jìn)行了研究，并分別探索了它們?cè)诒砻嬖鰪?qiáng)拉曼散射和法諾共振方面的應(yīng)用。
　　首先，我們提出了一種周期性的金領(lǐng)結(jié)/金鏡雙波長光學(xué)納米天線，應(yīng)用在長波數(shù)和hyper表面增強(qiáng)拉曼散射中。該結(jié)構(gòu)支持兩個(gè)局域等離子體共振模式，分別是電偶極子結(jié)合模式和磁偶極子模式。與已有的雙波長光學(xué)天線相比，它的優(yōu)勢(shì)在于兩個(gè)共振模式諧振頻率

2、獨(dú)立可調(diào)節(jié)且局域電場(chǎng)強(qiáng)度高。該雙波長光學(xué)天線可以同時(shí)增強(qiáng)拉曼激發(fā)和散射信號(hào)，因此對(duì)于長波數(shù)拉曼信號(hào)增強(qiáng)有特別大的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)中，我們測(cè)試了該結(jié)構(gòu)對(duì)于波數(shù)位于2960 cm-1的C-H拉曼散射信號(hào)的增強(qiáng)效果。將拉曼激發(fā)和散射同時(shí)增強(qiáng)的情況與僅有一個(gè)被增強(qiáng)的情況進(jìn)行了對(duì)比，證實(shí)了雙波長結(jié)構(gòu)在長波數(shù)拉曼增強(qiáng)方面的優(yōu)勢(shì)。
　　其次，我們提出了三波長的金領(lǐng)結(jié)-金棒/金鏡的混合天線結(jié)構(gòu)。利用non-localized surface plasm

3、onic resonance(LSPR)與兩個(gè)局域等離子體共振模式之間的耦合，產(chǎn)生三個(gè)局域電場(chǎng)增強(qiáng)峰，可以用于同時(shí)增強(qiáng)拉曼激發(fā)、Stokes和anti-Stokes信號(hào)，對(duì)于研究激光致熱，分子振動(dòng)泵浦等效應(yīng)有重要的意義。引入金棒，對(duì)入射場(chǎng)的捕獲能力更強(qiáng)，因此天然地形成局域電場(chǎng)增強(qiáng)效果。對(duì)于磁偶極子共振模式，金棒還提高了該模式的激發(fā)效率，因此局域電場(chǎng)強(qiáng)度大大提高。對(duì)于非局域的等離子體共振模式，金棒引入了反射波，與直接激發(fā)的非局域等離子體表

4、面波形成干涉。調(diào)節(jié)金棒寬度，當(dāng)干涉相長時(shí)，局域電場(chǎng)增強(qiáng)，反之，減弱。優(yōu)化金棒寬度，該三波長結(jié)構(gòu)對(duì)于Stokes和anti-Stokes信號(hào)的增強(qiáng)效果分別提高了大約22.8倍和3.6倍。
　　然后，我們利用耦合泄漏模理論研究一維硅納米線陣列中的法諾共振設(shè)計(jì)。首先推導(dǎo)出一維納米線陣列中的反射和透射方程，將光學(xué)響應(yīng)和泄漏模本征值、相位聯(lián)系在一起。然后結(jié)合物理意義進(jìn)行合理近似，推導(dǎo)出相位的表達(dá)式。研究發(fā)現(xiàn)改變一維納米線陣列的截面比率可以實(shí)