基于双面金属包覆波导的衰减全反射(ATR)效应,本文提出了位移测量和波长检测的新方法,并分析了波导的不平行度如何影响ATR谱以及双面金属包覆波导传感器的灵敏度。在光波频段,金属的介电系数实部为负值,其绝对值比虚部大很多,因此利用双面金属包覆波导,能够观察到ATR现象。采用一定的耦合技术,可以激发双面金属包覆波导中的导波和表面等离子波,以此为探针,能够测量各种物理量、化学量、生物量。如果双面金属包覆波导的导波层很厚,它能承载的模式数目就很大。本论文使用棱镜耦合技术和自由空间耦合技术,激发波导中的超高阶导模。双面金属包覆波导中超高阶导模,对于波导各个参数的变化都非常灵敏,基于这种特性本文提出了一种位移测量的新方法和一种波长检测的新方法。本文中方法的特点是,不是去测量共振入射角,而是直接测量从波导反射的光的强度,来计算待测量的变化量。和测量共振角的方法相比,这种方法的优点,在于它测量的时候,工作点一旦固定了以后,就不再需要角度扫描,这样的仪器便于小型化,另外由于测量光强比较方便快捷,可以实现真正意义上的实时测量。通过实验,实现了精度为3.3pm的位移测量,和精度为1pm的波长检测。本文从理论上研究波导的不平行度对ATR谱及传感器灵敏度的影响。在简单的解析分析的基础上,对于各种不同倾角的波导进行数值模拟。所模拟的波导,有棱镜耦合和自由空间耦合两种结构,所模