表面等离子体激元是发生在金属和电介质界面上的电子集体振荡现象。由于其具有突破衍射极限、近场增强等特性,被广泛应用到高灵敏度的传感器设计中,在环境监测、生物、食品安全等方面有着广阔的前景。本论文主要研究了表面等离激元生物传感器的制备及其传感特性,以下是本论文的主要研究内容:提出了一种具有平坦传感表面的光栅耦合表面等离子体传感平台。通过市售的光盘中的螺旋光栅,结合聚合物填充和金属膜涂层形成微型传感器,可以实现几微米的尺寸,且不需要复杂的光学准直。利用时域有限差分法对结构的光学性质进行研究,并通过改变结构的几何参数,研究了结构激发的表面等离激元模式和法布里-珀罗模式对几何参数的依赖性。最后基于结构的双模式机制,将其应用于折射率和压力感测,并通过实验获得了494 nm/RIU的折射率灵敏度和131.5 nm/MPa的压力灵敏度。提出了一种制备环形腔阵列的新方法,通过自组装聚苯乙烯纳米球阵列、旋涂法和纳米球光刻法制备环形腔阵列。在提出的新方法中,纳米球自组装和旋涂法的使用大大减小了环形腔阵列的制备周期,并且也使其基底具有可选择性。利用时域有限差分法对环形腔结构的光学性质进行研究,通过改变结构的几何尺寸,实现了对圆柱形表面等离激元共振波长的调控。另外,我们通过实验实现了折射率和表面等离激元共振波长之间的高相关性,获得了1050 nm/RIU的折射率灵敏度。最后,利用该环形腔阵列实现了抗原-抗体的检测。