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本发明公开了基于金属腔表面等离激元激光可控输出装置及其输出方法，输出装置包括表面等离激元激光器及激光输出波导；表面等离激元激光器包括金属腔和表面等离激元波导；金属腔包括第一腔镜和第二腔镜，第一腔镜开设输出窗口；表面等离激元波导包括透明衬底层、位于透明衬底层上的增益介质层、位于增益介质层上的绝缘介质层和位于绝缘介质层上的金属膜层；金属腔和表面等离激元波导是利用刻蚀技术嵌入在表面等离激元激光器中，且刻蚀深度延伸至透明衬底层；激光输出波导和第一腔镜的输出窗口相连，通过输出窗口输出激光及控制激光能量，通过激光输出波导控制激光传输方向。它具有如下优点：不仅能输出激光而且激光输出的能量及方向可控。

本发明公开一种基于表面等离激元的非对称结构圆腔滤波器的设计。采用口径耦合的方法构造了一种金属‐介质‐金属非对称结构的滤波器，由两个圆谐振腔通过两个矩形口径与光波导相连。在本发明实例中，金属薄膜采用金属银材料制成金属薄膜整体为正方形。利用表面等离激元SPP与谐振腔的共振耦合作用，本发明的特点：通过调节谐振腔半径的大小和谐振腔的个数等，可以显著增加滤波器的阻带此外阻带平坦并且透射率极低。

本发明公开了一种基于单个金属银纳米颗粒‑金属银薄膜的Fano共振结构及其制备方法，该共振结构包括从上而下依次设置的金属纳米颗粒、透明介质膜和金属薄膜。该共振结构的制备方法包括下述步骤：(1)在绝缘衬底上用电子束蒸发的方法镀一层金属薄膜；(2)用原子层沉积方法在金属薄膜上沉积一层透明介质膜；(3)将金属纳米颗粒用滴涂的方法分散在透明介质膜上。本发明的共振结构可以通过调整金属纳米颗粒的尺寸大小来实现并调控Fano共振，当金属纳米颗粒周围介质环境发生变化时，Fano共振的共振峰位会发生变化，这种共振结构的能量局域性会提高它对环境变化的灵敏度，并且制备方法简单易操作，重复性好，便于应用。

一种基于表面等离激元格点共振的光学器件包括基底介质板以及沉积于所述基底介质板上的纳米结构单元阵列，所述纳米结构单元由从下往上依次设置的且截面形状相同的底层金属柱、中层介质柱和顶层金属柱紧贴叠加构成，所述底层金属柱和所述顶层金属柱的材料相同，所述纳米结构单元以周期性排布均匀分布在所述基底介质板上。上述光学器件在不对称(非均匀)的介质环境下性能优越，结构简单、制备成本低、易于集成化和小型化，在纳米量级的尺寸非常适合大规模生产，能够用来制作纳米激光器、窄线宽滤波器、纳米尺寸非线性器件和生化传感器等光学器件，在光子回路、光通信、生物医学及环境监测等诸多领域拥有巨大的潜在应用价值。

本发明涉及一种提高石墨烯上表面等离激元耦合强度的结构，包括第一金属膜、第一发光层、石墨烯层、第二发光层、第二金属膜构成的多层结构；所述第一金属膜的上方设置有第一发光层，所述第一发光层的上方设置有石墨烯层，所述石墨烯层的上方设置有第二发光层，所述第二发光层的上方设置有第二金属膜；该提高石墨烯上表面等离激元耦合强度的结构，不仅结构简单，能够充分发挥石墨烯的光学特性，提高表面等离激元耦合强度的光学结构，而且在所述的光学结构上设置条形的石墨烯，能够使得表面等离激元定向的传输，另外，所设置的非平面石墨烯层能够耦合更多的表面等离激元，大大提高了表面等离激元的耦合度。

本发明涉及一种具有表面等离激元高输出效率的电驱动光源，包括第一金属膜，第一金属膜的上方设置有第一发光层，第一发光层的上方设置有第一透光导电层，第一透光导电层的上方设置有第一透光绝缘层，第一透光绝缘层的上方设置有金属条阵列，金属条阵列的上方设置有第二透光绝缘层，第二透光绝缘层的上方设置有第二透光导电层，第二透光导电层的上方设置有第二发光层，第二发光层的上方设置有第二金属膜；第一透光绝缘层的长度大于第一发光层的长度，第二透光导电层的长度大于第二发光层的长度；该光源不仅通过对称设置发光源使得更多的光聚集在金属条之间，充分利用了量子阱层辐射的光，增强了表面等离激元的输出效率。