随着波导制作技术和精细加工技术的快速发展，光学平板波导技术也日益成熟起来，它不仅在光通信领域应用广泛，并且在光传感方面也逐渐显示出它的应用潜力，在生化、医学、生命科学、环境监测等领域的应用已经使它成为当今传感器领域研究的一个热点。本文选用匀胶-凝胶技术制备了平板波导传感器所必须的光学平板波导，在此基础上设计了棱镜耦合平板波导传感器的物理模型，并进行了实验分析。具体包括两部分内容：1、采用匀胶-凝胶法在玻璃基底上制备出光学特性优良的TiO₂平板波导，利用m线和数值计算相结合的方法测量了光学平板波导的厚度和折射率，为设计平板波导传感器提供了实验参数和理论依据。2、利用导波光学理论设计并研究了平板波导传感器，设计出传感系统的主体部分，仿真出波导耦合角度和覆盖层折射率之间变化的趋势，为实际应用提供了参考标定。分析结果表明这种传感器与传统的生化传感器相比具有更高的分辨率和灵敏度，从而为设计高分辨率，高灵敏度的新型传感器提供了理论依据和实验参考。