由于电磁波(光子)和自由电子密度振荡(表面等离子体振荡)的相互作用,表面等离激元(或称表面等离子体波)具有折射率敏感、波长压缩、电磁场增强和光子态密度大等光电性质,为实现新型光电器件提供了可能。①利用表面等离激元对金属表面折射率的高度敏感性,可以实现具有极高灵敏度的生物抗体、抗原传感芯片。②利用表面等离激元对电磁波波长的高度压缩特性,可以实现具有极高集成度的纳米尺度波导、耦合器、调制器和谐振腔,通过纳米谐振腔和有源发光材料的结合,可以实现纳米激光器。③利用表面等离激元较高的光子态密度或纳米天线效应,可以实现有源材料的发光增强器件。④利用表面等离激元对光的捕获效应,可以实现金属纳米颗粒或其他纳米结构增强的太阳能电池或光探测器。⑤利用电子在金属纳米狭缝间的隧穿产生表面等离激元,可以实现高速、直调的纳米光源。⑥利用表面等离激元超表面结构对电磁波相位的调控,可以实现平面化的电磁透镜和波束操控器件。⑦利用表面等离激元形成具有极大电磁波等效折射率的超材料,可以使得自由电子产生无阈值切连科夫辐射,实现片上集成自由电子光源。
表面等离激元的特性为获得新奇的电磁现象,实现纳米尺度光电器件以及片上集成光子回路提供了可能,各种新型的等离子体器件正不断出现并发展。