超构表面波概念的提出始于2004年发现的等离子体异常杨氏双缝干涉现象。典型的超构表面波,即一定厚度金属薄膜上,两侧表面等离子体耦合形成的混合模式,其数学表达式为双曲正弦函数和双曲余弦函数的叠加,强度曲线形状为悬链线。在一定频率条件下,其等效波长随厚度减小而缩短。类似地,金属-介质-金属波导中的混合表面等离子体模式也具有相同特性,可通过改变介质层的厚度调节传输相位。
与传统表面波只沿着表面横向传输不同,微观超构表面波也可沿着纵向,即亚波长结构的微观界面方向传输。与耦合的表面等离子体模式类似,微观超构表面波的强度分布也具有悬链线形状,其等效波长同样随着亚波长结构的间距减小而缩短,从而为超分辨成像、梯度相位平面光学元件设计提供了新的技术途径。