基于窄带吸收超材料的等离子体折射率传感器在生物学、化学以及医学等领域具有广阔的应用价值,但是目前国内外窄带吸收超材料传感器依然存在品质因数低、结构复杂两大问题,因此开展相关的理论研究,探寻其中的物理机理,制备品质因数高、结构简单的窄带吸收传感器是当下研究的热点之一。本论文主要利用时域有限差分法构建模型并进行数值仿真,从等效LC电路、电磁场分布、结构参数等各方面对模型进行理论分析和优化设计,极大地提高了所设计结构的传感特性。本论文主要的研究成果如下:(1)在可见光波段实现了半高宽为1.82nm,吸收率高于95%的超窄带吸收,该吸收器在折射率传感方面也具有非常好的性能,可实现反射谷值低于0.001的超高分辨率传感器,其灵敏度为425nm/RIU,品质因数高达233.5。(2)在红外波段利用目前最简单的纯金属光栅结构实现了超窄带的完美吸收及超高的灵敏度。该结构的吸收率高达98%,半高宽低于0.66nm,传感器灵敏度高达2400nm/RIU,品质因数3640。上述窄带吸收超材料传感器结构简单、灵敏度高,在传感和监测方面具有非常大的应用潜力。