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表面等离子体共振技术（SPR）与局域表面等离子体共振技术（LSPR）是智能传感与微纳技术的重点研究方向。基于这两种技术的传感器,通常检测灵敏度较高,拥有较强的抗电磁干扰特性,目前在检测领域广泛运用。LSPR与SPR的电磁场相耦合会产生极大的电磁场,可增强SPR信号。通过构建合适的贵金属纳米粒子模型,实现LSPR与SPR的有机结合,使两种技术优势互补。本文在利用金属氧化物材料、纳米材料研制角度调制型棱镜耦合SPR传感器,优化其检测性能及金属微纳结构的光学集成器件设计等方面开展了研究。以表面等离子体激元理论为基础,构建金属柱—介质柱—金属薄膜结构的SPR传感器理论模型并采用FDTD算法仿真计算;利用Origin软件对数据处理分析;研究了金银双材料对传感性能的影响;基于新模型微纳结构与金银双材料,实现高灵敏度、高品质因数SPR传感器的设计;通过对比单层薄膜SPR传感器与新模型结构SPR传感器,验证了贵金属纳米材料LSPR对SPR效应增强的可行性。论文主要工作如下:（1）基于表面等离子激元基本理论,介绍了等离子体（SP）,表面等离子体共振（SPR）及局域表面等离子体共振（LSPR）,提出用LSPR微纳结构的优点弥补传统SPR传感器的不足。阐述了SPR传感器的原理,耦合方式与调制方式,设计了棱镜耦合、角度调制方式的SPR传感器。（2）利用FDTD算法,选择最优棱镜材料和入射波长,即SF10棱镜与740nm的单色光。对单层金薄膜SPR传感器各项参数优化,得到其灵敏度为58.9°/RIU,品质因数FOM为2.909deg-1,品质因数Q为178.5RIU-1。（3）设计了LSPR与SPR相耦合的传感器模型,由单层金薄膜、SiO2介质圆柱及顶层金圆柱所构成。采用FDTD Solutions软件仿真并优化,得到其灵敏度为75°/RIU,品质因数FOM为3.392deg-1,品质因数Q为264.08RIU-1,对比单层金薄膜SPR传感器性能参数,验证了贵金属纳米材料LSPR对SPR增强的效应。（4）采用FDTD分析金银双材料对传感性能的影响。通过优化得到灵敏度为127.2°/RIU,品质因数FOM为3.716deg-1,品质因数Q为485.5RIU-1,实现了复合材料对传感性能的提升。最后,对全文进行了总结,并对未来的研究方向提出了展望。结合多种微纳结构、超材料等去研究,进一步提高SPR传感器的灵敏度与品质因数,提高对生物分子的监测效率。