表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感技术在生命,化学,材料,光子学,信息科学等领域有着广泛的应用,在光子晶体光纤、生物化学分析以及食品安全快速检测等领域取得了一系列研究成果,在光电集成方面有着不可替代的作用。本论文主要介绍了SPR传感技术的原理和应用背景,并研究了变折射率方形脊的长程介载表面等离子体波导和极端耦合的深亚波长表面等离子体波导的传感特性。首先,本论文介绍了表面等离子体的研究背景和现状,同时介绍了两个研究热点波导模型,在介绍表面等离子体的三种主要的研究方法：有限元方法(Finite Element Method,简称FEM),严格耦合波分析方法和时域有限差分方法时,重点介绍了有限元方法。其次,本论文对表面等离子体的形成理论,金属自由电子气模型(Drude模型)进行介绍,并通过公式推论给出了表面等离子体振荡的色散方程。由于本章的研究内容均是基于多物理场仿真软件COMSOL Multiphysic计算的数据,因此该部分又介绍了有关COMSOL Multiphysic软件的相关知识以及其解决多物理场问题的强大能力。然后,本论文研究了变折射率方形脊长程介载表面等离子波导(LR-DLSPPWs)的传感特性。该部分内容主要研究了该波导产生的表面等离子体振荡的传输长度和模式面积大小,在与固定折射率方形脊LR-DLSPPWs的比较中发现,在相同的能量限制的条件下,渐变折射率方形脊波导的传输长度可以增加10%左右。最后,本论文又研究了多层金属介质(MI)极端耦合的深亚波长表面等离子体波导结构的传感特性。该部分主要通过研究双层和三层金属介质的深亚波长表面等离子体波导的反射谱线,并与单层的深亚波长表面等离子体波导的反射谱线进行比较,发现双层结构的波导能够支持在155THz和410THz两个频率上实现深亚波长表面等离子体波导极端耦合.