倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）作为新型通信波段光纤无源器件,既具有普通光纤布拉格光栅（FBG）低成本、小型化、高灵敏度等传感优势,又具有高效的包层模式耦合特性,能够灵活激发高阶包层模式,将纤芯能量高效地耦合到光纤表面与物质相互作用形成不同物理场耦合机制,实现对外界微扰高灵敏度感知。但TFBG裸光纤倏逝场较弱、对外界环境探知灵敏度较低。表面等离激元共振技术（SPR）具有高灵敏快速动态实时监测等诸多优点,随着SPR及光纤传感技术的发展,TFBG-SPR传感器因其灵敏度高,同时采用金纳米放大效应,可提升检测灵敏度、降低检测极限而备受关注。因此TFBG光纤生化检测技术已广泛应用于各传感领域。但在对传感器的开发上仍存在一些系统性问题和技术瓶颈:首先,裸光纤激发包层模共振倏逝场受限,耦合效率较低,需要额外二维材料增敏;其次,感知体系受限于空间固定的传感表面体积效应微扰,感知信号不明显;最后,TFBG-SPR传感器只能由TM单偏振激发,灵活性受限,同时传感器设计工艺复杂、成本高昂。因此在耦合共振机制偏振依赖,感知体系灵活空间扩展,以及被动捕获体系等多方面存在矛盾和瓶颈。针对上述问题,本文提出结合强亲和力生物素-亲和素（BAS）体系调制氧化锌分子/固体界面费米能级的机制,针对生化检测设计出通用高效的感知平台。对于氧化锌合成中S元素的掺杂,提高了材料本身的费米能级。TFBG对材料介电常数感知敏感,可以有效的感知氧化锌的折射率变化,同时结合BAS体系,利用结合产生的液体门控效应促进氧化锌向生物素的电子转移,降低了氧化锌自身的费米能级,通过透射光谱的变化检测由于不用生物素浓度引起的氧化锌费米能级变化。同时生物素易修饰,可用于更多生物分子的检测。该生化传感平台优势如下:1.氧化锌纳米材料,制作成本低廉,工艺成熟且检测单元稳定;纳米花比表面积较大、表面官能团丰富、具有自增敏能力,能够简化传感体系,减少修饰流程同时获得更高的重复性和稳定性。2.感知体系依靠氧化锌自身费米能级调制,打破了传感单元感知的空间局限性;传感平台无需特定的偏振态激发,实现无偏振依赖的模式耦合机制,解决了TFBG耦合机制在应用上的关键瓶颈问题。3.利用生物素-亲和素结合体系作为传感桥梁,一方面,生物素-亲和素结合之后产生液体门控效应,能够调控固体表面的费米能级,另一方面,BAS体系作为免疫标记桥梁,易于结合不同生物分子建立目标物与费米能级调制的关系,且具备多级放大效应。综上,本论文提出的基于分子/非金属材料固体界面费米能级调制的生化传感平台,解决了传统体系固定不灵活,以及信号放大体系复杂等问题,这使得该生化传感平台具有更优异的信号放大特性和生化检测通用性。