研究者们在自然界中发现了有很多天然的生物材料,它们相比于传统的复合材料表现出一种更加优秀的结构和特性,并且作为一种再生资源可以直接取自于环境。蜘蛛丝作为一种新型生物材料,具有很高的潜在的应用价值。它们不但具有良好的机械特性,而且由于其天然优势,使得它们具有独特的生物相容性、生物可吸收性和生态友好性。现在人们对于蜘蛛丝的研究主要在其力学性能方面,对于其光学性能以及其在光学领域的应用还非常少。本文主要研究蜘蛛丝作为光学纤维具有的光学特性以及其作为光学器件的传感特性。利用光的近场消逝波耦合方法把光耦合到蜘蛛丝里,采用测量散射损耗方法测量了蜘蛛丝的传输损耗。用浸润图像分析法测量了蜘蛛丝的折射率。用比较细的蜘蛛丝,例如拖丝(直径约1~5μm),有类似于微纳光纤的传输光的性质,作为制作基于干涉结构的蜘蛛丝传感器的材料。制作了一种用大腹园蛛的拖丝制作的基于干涉结构的蜘蛛丝传感器。其结构为马赫-泽德干涉结构,并且对其传感特性进行了实验研究。分别研究了蜘蛛丝马赫-泽德光学微腔的温度传感特性,其传感特性为:温度增加干涉光谱蓝移,最高灵敏度为5.0nm/℃。回音壁模式光学谐振腔广泛地应用于激光术以及传感技术领域。但是应用于各个领域的光学谐振腔的制作工艺非常的复杂,而且许多材料都是生态不友好的不可降解的甚至有毒害的材料制作的。现在我们从大自然中寻找到了一种具有生物相容性的大腹园蛛蜘蛛包卵丝直接作为一种回音壁模式光学微腔,其具有非常灵敏的传感特性,对湿度的灵敏度都超越了许多传统的传感器。这种基于蜘蛛包卵丝回音壁模式的光学微腔最高可以在相对湿度21%-55%时,灵敏度为570pm%RH,在相对湿度65%-96%时,灵敏度为1130pm/%RH。从蜘蛛包卵丝的湿度膨胀系数与蜘蛛包卵丝的湿度光学系数来研究了蜘蛛丝回音壁模式光学微腔的传感原理。用统计的方法大量测量了蜘蛛丝直径与适度关系,仿真和实验计算的方法测量了包卵丝折射率与湿度的关系。测定与统计蜘蛛包卵丝的湿膨系数与湿光系数并且对其进行了验证。本文研究了蜘蛛丝的光学传感特性,提出了两种种以蜘蛛丝作为光学器件基础的传感器,并且对其传感原理进行了深入的研究。