多孔硅（Porous Silicon,PSi）,具有比表面积大、生物活性好、吸附性强、生物兼容性好等优点,它被广泛用于光学生物传感器的基底材料,以多孔硅为基底的微阵列芯片对生物检测具有免标记、可定量等优点,近年来针对这些应用开展探索和研究掀起了热潮。本文基于PSi微阵列的数字图像,提出了一种高灵敏度的测量折射率变化的新方法。在氦氖激光激发下,采用数字成像设备获得具有微腔结构的阵列单元的反射光图像,我们通过计算图像的平均灰度值变化来检测单元的折射率变化量。该方法可检测出每一个阵列单元折射率变化量的10^-4量级,可用于检测多孔硅微阵列生物芯片中因生物反应引起的折射率变化,从而实现免标记、快速、并行的生物检测。本论文研究内容包括三个部分:（1）成功制备出多孔硅微腔微阵列芯片,阵列分布为9×9,直径为500μm。（2）采用转移矩阵法理论仿真出缺陷态波长与入射角度的关系,并根据这种关系阐述了角度测量法机理;同时还采用转移矩阵法理论仿真出折射率的变化量与入射角度的关系、反射率的变化量与入射角度的关系。（3）制备了多孔硅为基底的微阵列芯片,采用数字成像设备获得具有微腔结构的阵列单元的反射光图像,用数字处理软件把把图像转化成灰度图,并最大范围的分割出阵列单元的中间区域,然后计算出区域中的平均灰度值,从而用灰度值的变化量来表示折射率的变化量。此方法可检测出每一个阵列单元10^-4的折射率变化量,从而可检测出因生物特异性结合而引起的折射率的变化,实现免标记、快速、并行的生物检测。