集成光学传感器是一种强大有力的检测分析工具,可以在无标示剂标记的条件下对许多生化物质进行高灵敏度、实时定点检测,广泛应用于生物医学、卫生保健、环境监测、本土安全以及战场等多个领域。它们不受电磁干扰影响,可以实现远距离探测,在单个器件上实现多元检测。其中,基于干涉计结构的传感器在测量位移、折射率等物理量时具有很高的灵敏度。　　 本文围绕光波导传感技术做了以下几个方面的研究工作:　　 1)根据光波导理论对波导灵敏度进行了详细的分析和计算仿真,深入研究了波导参数对其灵敏度的影响,得到灵敏度与它们之间的关系,指导传感器结构的设计；　　 2)设计了结构新颖的集成光杨氏干涉计生化传感器。利用微光机电系统(MOEMS)加工工艺结合离子交换技术在玻璃基底上制作出成对的平行单模光波导阵列,并在每对波导中的一条的中间区段淀积一层具有梯度末端的TiO2薄膜,借助导模的梯度耦合理论实现了该区段消逝场的显著增强。覆膜波导用作敏感,裸露波导作为参比,从而构成廉价简单的杨氏干涉计芯片；　　 3)对这种干涉计的折射率灵敏度和表面吸附层灵敏度进行了测试,研究了温度对干涉计性能的影响,分析了干涉计的条纹对比度与波导间距、狭缝探测器与芯片输出端距离及狭缝宽度的依赖关系。　　 这种传感器与传统的集成光杨氏干涉计相比,省去了Y型功率分配器和低折射率介质保护层,并利用简单的狭缝探测器取代了昂贵的电荷耦合器(CCD)探测器,因此具有结构简单、成本低廉、制作容易、使用方便等特点。