目前，对于极小分子的结合动力学、低浓度生物分子分析及低亲和力生物分子相互作用依然是研究的难点，而基于光子晶体光学成像技术的生物传感器依其在光谱能带分析中的高灵敏度特性，为解决这一难题提供了理想的条件和方式。特别是在“裸眼检测技术”中，光子晶体生物传感器发挥了特有的优势。严格耦合波法(RCWA)是一种矢量分析方法，可以精确描述光栅衍射问题，能有效地分析表面浮雕光栅结构，而二维光子晶体可被看做一种特殊结构的亚波长级光栅，因此本文采用了严格耦合波理论计算自二维光子晶体基底反射的白光窄带光谱的衍射效率。因为生物传感器常常需要在高信噪比的情况下检测低浓度的分析物和小分子间的相互作用，所以对传感器灵敏度特性要求很高，本文根据影响光子晶体生物传感器灵敏度的3个因子的存在——光栅周期∧、有效折射率和检测区，比较了不同光栅周期和有效折射率对光子晶体白光窄带反射谱峰值和半峰宽的影响，得到了比较适合于用作生物传感器的二维光子晶体。设计了二维光子晶体生物传感器系统的结构，拟采用类Michelson干涉仪的结构控制光路，并用计算机程序控制PZT压电传感器来调制干涉仪的光程差，最后光谱成像于CCD表面，完成光谱信号采集，再由软件实现光谱图像重构和颜色标记，实现方便观测光子晶体表面溶液信息的目的。并采用光无源仿真软件RSoft的DiffractMOD模块仿真二维光子晶体的白光窄带反射谱，论文中就当不同浓度的蔗糖溶液、乙醇溶液和海水填充在光子晶体生物传感器表面时得到的反射谱峰值的漂移，以及浓度与折射率之间的关系，确定了溶液浓度与反射谱峰值之间的关系，为利用光子晶体生物传感器检测溶液浓度提供了依据，最后，为了更加方便直观的观测到峰值漂移的大小，采用了颜色标注的方式来展示结果。