表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感技术具有灵敏度高、样品无需标记、可实时动态检测等优点,被广泛应用于生化分析、医疗诊断、食品安全以及环境监测等领域。基于光纤的传感器具备体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、易于集成等特点,可广泛应用于工业、农业、军事、国防等诸多领域,已成为当前最具发展潜力的光学传感器技术之一。将表面等离子体共振技术与光纤相结合,可实现光学检测系统的便携式、小型化、低成本检测,具备良好的发展前景和应用潜力。本文在总结了国内外基于智能手机的SPR检测系统的研究现状后,以研究小型化光纤SPR检测系统并实现具体应用为目标,构建了基于侧边抛磨光纤与智能手机的小型化检测系统,并分别以折射率、温度、矢量磁场为检测对象,完成了对检测系统的性能测试及结果分析与讨论。本文的具体研究工作总结如下:(1)基于侧边抛磨光纤与智能手机的小型化SPR检测系统研究。首先,完成了基于侧边抛磨光纤的SPR传感器的制作。其次,将光纤SPR传感器与智能手机相结合,利用智能手机自带的闪光灯光源与摄像头,设计并实际构建了一个小型化SPR检测系统。同时,为此系统开发了基于Android操作系统的手机App程序来快速获取实验结果信息。最后,将小型化光纤SPR检测软件系统与硬件系统相结合,完成了对检测系统的性能测试与分析。研究结果表明,基于智能手机的小型化光纤SPR检测系统对折射率的分辨率可达到7.32×10~-44 RIU,与传统光纤SPR检测系统处于同一数量级,且该检测系统具备小型化、低成本等优势。此外,基于智能手机的小型化光纤SPR检测系统还具有良好的温度传感线性,其线性相关系数可达97.98%。(2)基于侧边抛磨光纤SPR传感器和磁流体的矢量磁场传感及其小型化研究。首先,完成了光纤SPR传感器的制作。其次,将光纤SPR传感器与磁流体相结合,研制出基于侧边抛磨光纤和表面等离子体共振技术的矢量磁场传感器并进行了实验测试。最后,将光纤矢量磁场传感器与智能手机相结合,构建了小型化的矢量磁场检测系统并进行了实验测试。研究结果表明,基于侧边抛磨光纤和表面等离子体共振技术的矢量磁场传感器对磁场方向检测的灵敏度最高可达5.63 nm/deg,对磁场强度检测的灵敏度最高可达598.7 pm/Oe。基于智能手机的小型化矢量磁场检测系统对磁场方向检测的灵敏度最高可达-0.263 dB/deg,对磁场强度检测的灵敏度最高可达-0.050 dB/Oe。本文的创新之处:(1)本文提出将侧边抛磨光纤SPR传感器与智能手机相结合,研制出基于智能手机的小型化SPR检测系统,它具有体积小、重量轻、低成本、结构简单等优点。(2)本文提出将侧边抛磨光纤SPR传感器与磁流体相结合,研制出基于光纤SPR与磁流体的矢量磁场传感器,分别实现了对矢量磁场方向与强度的高灵敏度检测。(3)本文提出将矢量磁场传感器与智能手机相结合,研制出基于智能手机的小型化矢量磁场检测系统,分别实现了对矢量磁场方向与强度的便携式、低成本检测。