针对透明衬底上紫外共振金属纳米阵列制备的技术需求，在不导电石英衬底上，采用电子束曝光制备Al纳米阵列，并对其形貌及性能进行研究。在电子束曝光过程中，引入Cr金属层克服衬底不导电问题。采用曝光剂量测试和加工参数调节优化纳米棒形貌。采用时域有限差分法分析Al纳米棒在325 nm紫外光激发下的电场分布，并以Langmuir-Blodgett（L-B）技术将CdSe/ZnS量子点沉积在Al纳米阵列表面进一步明确其荧光增强性能。结果表明，1 200 μc/cm²剂量下制备的Al纳米棒尺寸分布均匀，最终获得了取向互相垂直的四个区域集成的Al纳米阵列。光学性质分析表明，Al纳米棒阵列可使CdSe/ZnS量子点的荧光强度增强约1.7倍。仿真结果表明，紫外光辐照下Al纳米棒末端电场强度明显高于纳米棒两侧，明确了量子点发光增强机理。成功在不导电衬底上获得多取向集成的、对量子点具有显著荧光增强效果的Al纳米阵列，为背光激发下量子点发光调控和偏振调制提供了一种新策略。

贵金属表面附近的荧光分子因其表面等离子体共振的影响，荧光发射特性发生显著变化，被广泛应用在荧光探针等纳米器件的设计、开发中。荧光分子与金属之间的能量转移机制是设计此类荧光探针的基础。使用时域有限差分(FDTD)方法，对Au/SiO₂/Ag核壳纳米复合结构的等离子体杂化场中荧光单分子的表面能量转移（SET）效应和金属操控自发辐射效应进行了理论仿真研究。研究了金核和银壳共同作用时，荧光分子的SET和金属调控自发辐射过程随荧光分子位置及分子偶极矩取向的变化规律。计算结果表明，由于金核和银壳之间的局域表面等离子体共振杂化耦合，荧光分子与金属间的能量转移效率与距离d呈现出10次方的关系，这一结果明显区别于常规的荧光共振能量转移（FRET）效应，较之单金属结构的SET效应更加剧烈。这一结果有希望在生物光子学领域的纳米级局域光源的创建和生物分子的检测中得到应用。

为增强硅的蓝光吸收，在硅表面设计银纳米颗粒阵列，基于局域表面等离激元共振效应对增强的硅蓝光吸收特性进行了分析研究。采用有限时域差分法计算银纳米颗粒阵列/硅复合结构中硅的蓝光吸收特性。结果表明：金属颗粒的消光能力与其几何参数有关，改变银纳米颗粒阵列的半径r、高度H与周期P可调控局域表面等离激元共振强度与共振频率，当银纳米颗粒阵列参数设定为：r = 18.5 nm、H = 45 nm、P = 49 nm时，在共振吸收波长为465 nm的情况下，硅的蓝光吸收率由59%增加至94%，光吸收增益为0.57，光生载流子数目增益为0.53，分析认为是局域表面等离激元共振增强硅在蓝光波段的光吸收导致上述增益现象。本文的研究结果对了解局域表面等离激元效应，改善硅的蓝光吸收特性，设计和制备高蓝光响应度硅基可见光光电探测器具有重要的参考价值。