表面等离子体共振现象自1902年在实验被发现以来,吸引了众多学者的研究兴趣,在理论研究和应用研究方面都获得快速发展,随着近30年微纳加工技术的突破性进展,国内外对基于表面等离子体共振原理的各种技术应用掀起了研究热潮,其中,基于表面等离子体共振原理的传感器技术研究倍受关注,由于其灵敏度高、免标记、可快速检测等突出优点,在医药工程,食品安全检测、环境监测等众多领域得到深入研究和快速发展。全文的研究工作主要为:首先,研究了表面等离子体共振的理论基础和激发条件,利用薄膜理论给出反射谱的计算方法,研究了发生表面等离子体共振时对反射谱的影响,分析了表面等离子共振传感器的调制方式和性能指标,利用仿真软件Comsol对表面等离子体共振的产生及特性进行了模拟研究。其次,具体分析了棱镜耦合型表面等离子体共振传感器系统中不同光源、棱镜、金属膜等对传感器性能指标的影响,对表面等离子体共振传感器的设计和应用做出了具有针对性指导意义的工作。接着,设计了可用于湿度检测的表面等离子体共振传感器,利用具有较高感湿能力的多孔陶瓷SiO2作为传感器感湿层,并对设计的传感器结构进行优化,获得较高的湿度检测灵敏度,并具有良好的线性检测关系。最后,在表面等离子体共振的基础上研究了反向表面等离子共振现象,提出了新型的基于聚合物棱镜的反向表面等离子共振传感器,并把检测光源由可见光扩展到近红外区域,研究表明,反向表面等离子共振传感器在检测分辨率,动态检测范围以及信噪比方面具有独特的检测优势。