表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)效应是一种发生在金属薄层与电介质分界面上的物理光学现象,由于其对金属表面电介质折射率的变化非常灵敏,可以用来实时检测电介质折射率及其相关物理量的变化,SPR技术正被广泛应用于生物化学、免疫技术、制药等领域。目前最为常用的SPR传感器是棱镜式传感器,这种传感器具有高精度的特点,然而体积大、成本高等缺点限制了其在现场监测、实时分析等方面的应用。针对这种情况,本文设计了一种具有体积小、成本低和灵敏度高等特点的D型光纤SPR传感器,并对其测量原理、结构参数及相位检测等内容进行了研究,主要内容从以下几个方面展开：首先,从麦克斯韦方程组出发推导平面电磁波在介质中的传播,分析了全反射中倏逝波的产生原因及特性。根据德鲁特方程及薄膜中电磁波的传播理论,详细分析金属中等离子体的特性,深层次揭示SPR产生机理。其次,研究了D型光纤SPR传感器的测量原理,讨论了其结构参数对传感器性能的影响,得到了具有最佳性能的传感器参数。此外,还对双金属合金技术在传感器上的应用进行了研究。再次,讨论和比较当前相位检测方法,确定本文采用共光路干涉成像检测方法来设计相位检测系统,并以干涉原理为基础详细讨论了这种方法的检测原理。此外,还详细分析了此系统中相位的调制与解调。最后,详细分析了折射率检测系统的功能,利用Visual C++完成了基于PC机的检测系统软件开发。本论文在详细分析SPR效应的基础上完成了对D型光纤SPR传感器结构参数的优化设计、传感器后续的相位检测光路及检测系统软件设计等内容,为进一步开发完整的检测系统奠定了基础。