表面等离激元（SPPs）将光波束缚在比其波长小得多的区域,可以突破衍射极限,具有独特的表面局域和近场增强特性,为大规模微结构器件设计提供了一条途径,已成为现代纳米光电领域研究的热点。在众多新颖SPPs现象中,基于等离子体纳米结构的Fano共振凭借其尖锐的非对称光谱线型和对环境介质的高度敏感特性,在纳米光学元件和生物化学传感器等方面的应用具有优势。随着微纳米加工技术的发展,传感器正朝着高灵敏度、检测范围广、小型化、集成化的方向发展。在此基础上,本论文采用金属-介质-金属（MIM）波导结构耦合不同纳米谐振腔结构来实现上述目标。主要研究成果如下:1)针对传统电学传感器灵敏度不高的问题,提出了一种基于MIM波导耦合倒U形谐振腔的高灵敏度等离子体传感器。采用有限元法模拟了该结构的传输特性和传感特性,分析了倒U形谐振腔高度,倒U形谐振腔与三角形槽腔之间的耦合距离,以及三角形槽腔宽度和高度对Fano共振峰的影响。对该结构的几何参数进行优化后得到较好的传感特性,折射率为1.00～1.10范围时,得到最大灵敏度为840nm/RIU,最大品质因数为3.9×10~5。此外,还证实在MIM波导正上方叠加一个倒U形谐振腔结构进行耦合,得到可调谐的多Fano共振峰。2)为了同时实现高灵敏度的折射率和温度传感器,提出了一种由圆环-矩形复合谐振腔耦合有金属壁的MIM波导组成的折射率和温度传感器。采用有限元方法数值研究了该结构的传输特性和传感特性,结果在近红外波段观察到三个Fano共振峰。经过优化得到最大折射率灵敏度为914nm/RIU。此外,在结构的介质中填充乙醇可以实现高灵敏度的温度传感,在环境温度为-100°C～60°C时,经过计算得到其最大温度灵敏度为0.35nm/°C。该结构还可以用于区分健康和不健康的组织,从而实现生物检测。3)提出了实现上述所提结构的基本加工工艺制备流程,讲述利用化学气相沉积法,电子束刻蚀技术等方法实现等离子体传感器模型的工艺制备,为下一步的实验验证做出初步准备。