基于回音壁谐振模式(WGM)的光学微腔生物传感器灵敏度高,体积小,能对微量生物化学分子进行无标记检测,具有重要的研究价值和很好的应用前景。本论文基于微毛细管建立光微流体生物传感器,进行了微管传感模型理论推导,采用时域有限差分算法进行了微环传感器的数值模拟和分析,搭建实验系统进行了微流体传感初步检测实验。完成的主要工作如下:基于耦合模式理论,研究直波导和微管的耦合性质,建立微管传感的理论模型,得到微管结构的性能参数如谐振波长、自由光谱范围FSR、品质因子Q、峰值半高宽等。从麦克斯韦方程组出发推导柱坐标下微毛细管中的电磁场分布方程,根据径向电场分布曲线,得出微毛细管内外半径和折射率之间应该满足的关系。推导微管谐振腔的耦合解析模型,为增强透射谱下陷深度,提出三种互耦合结构:在直波导耦合区植入光栅,在微管壁植入光栅以及双管结构。理论分析了光栅和双管的互耦合作用。利用Fullwave软件对微管谐振器理论模型进行数值模拟,研究各参数变化之间的关系,计算了微腔的径向以及周向电场分布图样。进行了光栅参数以及同心环参数设计和仿真。利用ZF13棱镜经倏逝场激发微毛细管WGM模式,搭建了微流体生物传感装置,向微毛细管中注入不同浓度的乙醇溶液改变有效折射率,从而使谐振波长发生漂移。通过对不同波段的光波在不同入射角度的实验结果进行分析,得到相应灵敏度。