微型光机电系统（MOEMS）是近年来在微机电系统（MEMS）中新发展的技术系统,光学微腔传感器又是其中一个重要的研究发展方向。光学微腔传感器本身所具有的结构简单以及性能良好等优势,是目前研究的热门方向。本论文分析了不同波导结构的光学特性并进行了理论的应用计算,具体的内容可以分为如下几个部分:首先研究了一种矩形开口环谐振腔和金纳米颗粒阵列组成的表面等离波导结构,使用了Mie散射理论金属纳米粒子进行了分析,使用有限元法（FEM）数值分析了结构参数的改变对共振谱线的影响,并通过对介质层添加不同折射率材料实现灵敏度高达1000 nm/RIU的折射率传感器。仿真结果表明,金纳米颗粒阵列对传感器共振谱线有很大的影响,对提高纳米器件的传输特性有显著改善。其次分析了超表面材料h BN的相关光学特性,并基于此设计了一种使用h BN方环和银圆环结构耦合的生物传感器,一定程度上用于识别肝脏组织中非癌性（NMET）细胞和转移性（MET）细胞。研究表明,所设计的结构可以实现高达920nm/RIU的折射率灵敏度,并且获得的最大品质因数为58RIU-1,同时对非癌性和转移性肝组织细胞有良好的频谱相应。最后设计了一种由T形谐振腔,矩形谐振腔和直波导所组成的表面等离子光波导结构。通过改变T形谐振腔和矩形谐振腔结构的数值,分析参数改变对法诺（Fano）共振谱线的影响。在T形腔内添加不同折射率的材料,计算可得到灵敏度高达2142 nm/RIU的折射率传感器。随后将此结构用于蔗糖溶液浓度的检测,经计算,得到溶液浓度和Fano共振波长之间的关系,实现了4.8×10的蔗糖浓度分辨率,结果表明根据Fano共振波长的变化来计算蔗糖溶液浓度是可行的。综上所述,基于表面等离激元的微腔研究,我们通过不同的微腔结构与波导进行耦合,模拟得到了不同的共振线谱,改变结构参数进行对微腔结构的调控,对所作的参数变化计算其结果,研究其共振谱的影响,得到了较好的器件性能。所做的工作对于在微纳器件设计以及传感器应用上有着积极的影响。