表面等离子激元是指在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波。由于它们具有破坏衍射极限的能力,表面等离子体已经在传感,波导,和粒子捕获中被广泛研究。随着纳米粒子合成和纳米制造技术的不断发展以及对理论的深入研究,表面等离子激元传感在环境和生物领域中备受关注,成为最受欢迎的应用之一。对于等离子激元传感器,优异的品质因数可以确保其较佳的传感性能,通过改变结构的参数可以影响表面等离子激元线宽,进而改变其性能。本论文以二维周期性纳米结构为基础,研究了其传感性能。论文的主要工作如下:首先提出了一种用溶胶-凝胶协同自组装法制备的单层复合微球阵列的方法。所提出的单层复合微球阵列提供了一个灵活的平台,可通过调节凝胶渗透高度或溅射的金属膜厚度来生产通用的等离子激元结构。实验研究了会影响单层膜质量的制造因素,例如环境湿度,蒸发温度和原硅酸四乙酯溶液的浓度。利用对相关函数对实验结果的有序度进行评估,揭示了复合微球阵列的高度有序性。并且利用纳米球印刷法制备,以纳米球有序阵列为模板,通过调整结构的参数和金属膜厚度,进而改变在阵列上激发的表面等离子激元的品质因数。接下来又提出了一种基于表面等离子激元微腔微压传感器。在硅敏感膜上方溅射两个关于敏感膜中心对称的金位移柱,这样两个立方体之间便形成了具有一定腔长的空气腔。通过对硅膜施加压力使其发生形变,带动位移柱产生位移倾斜,使腔长发生变化。并根据力学性质确定了硅薄膜的参数。在此基础上讨论了此结构的光学特性,研究了这种微腔中的SPP布洛赫模式与FP腔模式之间的相互作用。并且使用时域有限差分算法仿真计算此结构,确定立方体的参数。此外还仿真了不同压力下的反射率光谱图,讨论了压力与SPP特性、与波长漂移量之间的关系,得到此结构对应的灵敏度。