本文阐述了基于金属包覆共振腔的高灵敏度折射率传感和光子自旋霍尔效应。基于超高阶导模（ultra-high order modes,UOMs）和表面等离子共振模（surface plasmon resonance mode,SPR mode）理论,分析得到了金属包覆共振腔的光学性质、产生表面等离子共振和驻波场的机理,引出了高灵敏度检测的概念。依据表面等离子共振模以及超高阶导模对共振腔内物质的折射率等光学特性变化均具有高灵敏度,同时利用棱镜激发的表面等离子共振模与共振腔内的超高阶导模,文章提出了一种将两者相结合的折射率测量方法。该工作的原理是:利用SPR先进行粗测缩小折射率范围,然后利用超高阶导模得到更高精度的折射率值。实验结果证明,这一折射率传感器的探测极限可以达到10^-6折射率单位（refractive index unit,RIU）,灵敏度可达700°/RIU。同时,该金属包覆共振腔中的超高阶导模具有强耦合作用,可增强光子自旋霍尔效应（spin Hall effect of light,SHEL）,即耦合进入腔内的光子的左旋部分和右旋部分在横向存在显著的空间分离效果。文章计算了共振腔内的光子自旋霍尔效应位移值。结果表明,在一定条件下,共振腔产生的自旋位移值可以达到0.786mm。经过理论和实验分析,金属包覆共振腔对自旋位移的增强机理在于它可以使TE模式和TM模式的反射系数差异增大,并且超高阶导模是在小角度范围产生,这两个因素叠加在一起使得左旋光和右旋光的横向偏移变得可观测。文章还探究了共振腔内的光子自旋霍尔效应与共振腔参数之间的关系,并阐述了它应用于金属厚度、手性分子传感领域的应用可能性。