表面等离子体共振传感器不仅在灵敏度和精度上具有优势,同时由于其检测过程不需要对样品进行标记,从而不会破坏样品的结构和性质,因此在环境污染、食品安全、化学化工、生命科学、医学检测等领域具有很大的发展潜力。近些年来,随着生物化学科技的不断进步,传感器检测的分辨率、普适性等各方面性能也有待提高。由于表面等离子体波导共振结构的反射率曲线半高宽更窄以及穿透深度更长,使其从根本上改善了传统的表面等离子体共振的缺陷,因而得到了广泛的关注。当前学术界广泛使用的生物光学传感光路是传统的棱镜结构光路,这种结构的缺点是空间分辨率低,远超过单个细胞的尺寸。随着科学研究水平的不断进步,我们将更加广泛的探索微观领域,对于微观材料的折射率和厚度的测量是研究中不可避免的问题。本篇文章提出的基于后焦面成像系统的等离子体波导共振传感方法不仅可以对样品局部的折射率和厚度进行实时监控,还大幅提高了测量的空间分辨率,将很好的应用于化学、生物领域。本课题的主要研究工作如下：1.我们详细推导了多层膜反射理论公式和波导结构的入射反射率表达式,在此基础上用MATLAB软件拟合了表面等离子体波导共振反射曲线,有效预测了反射率曲线形态和样品结构中的电磁场分布状态。我们利用这种模拟方法,寻找出最佳的波导结构参数,使得反射率曲线的吸收峰半高宽更窄,从而有效提高测量的精度。2.自主搭建了基于后焦面成像系统的等离子体波导共振传感光路,其核心部分是一个倒置的油浸物镜和一个可以三维扫描的成像平台,我们利用白光光源和滤波片组实现光路入射波长的自由切换。根据计算结果设计并制作了多种波导结构样品,我们在玻璃基片上蒸镀40nm厚的银膜,再于银膜上旋涂不同厚度的光刻胶。光刻胶的厚度将决定样品能否有效形成波导结构,因此我们制备了多种聚合物薄膜厚度的样品。3.实验上观察并记录了表面等离子波导共振以及传统表面等离子体共振的后焦面成像,我们通过像素的读取和计算将后焦面成像的信息转化为相应的耦合共振角,基于推导的入射反射率表达式使用MATLAB软件进行拟合计算,从而实现对未知参数的测量。通过对比分析,我们得出客观的结论：表面等离子体波导共振传感在测量聚合物薄膜的应用中相对于传统表面等离子体共振传感有着计算便利,结果精确等优点,同时我们结合了基于后焦面成像原理的泄露辐射显微系统,使得测量空间分辨率有了极大的提高。