传感器是人类在生产和科研领域中获取信息的主要途径与手段,不论是对宏观宇宙的研究,或是对微观细胞的观察,几乎所有的现代化研究都离不开各式各样的传感器。目前,基于金纳米颗粒局域表面等离子体共振效应(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)的传感器多是以光纤或是薄膜为载体来进行传感探测。光纤传感器具有不易受电磁干扰,灵敏度较高的优点,但在平面光子集成领域的应用受限;薄膜型传感器的制备简单但灵敏度较低。本论文提出了一种基于金纳米颗粒LSPR效应的平面波导型传感器。平面波导型传感器尤其是聚合物波导型的传感器目前研究相对较少,而它可兼具光纤型传感器与薄膜型传感器的优点,且聚合物材料的芯层、包层折射率易于调节,因此波导器件的结构设计较为灵活。此外,它还能方便的与各种微流控通道集成以构造自动化、智能化的微流控芯片,具有广阔的市场前景。本论文研究了基于金纳米颗粒LSPR效应的聚合物微流控波导传感器,从材料合成、器件制备、性能测试三个方面对其进行了分析与研究,主要工作如下:1.采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备了具有良好的分散性和均匀性的金纳米颗粒胶体溶液,将其绑定在聚合物SU-8薄膜上进行了紫外-可见吸收测试。结果表明,其吸收峰值随着溶液折射率的变大而增大且呈线性关系,当检测的不同浓度NaCl溶液时,强度变化灵敏度为0.1778 △A/RIU,线性度为0.9026。利用光刻工艺制备了聚合物SU-8波导,在波导表面的修饰后绑定了金纳米颗粒,同样检测不同浓度NaCl溶液,强度变化灵敏度达1.8608 △A/RIU,比聚合物薄膜传感方式提升了约10倍,且线性度也提高到了0.9608。2.制备了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微流控通道基片,研究了不同传感窗口尺寸对PDMS微流控通道气密性的影响。结果显示,厚度在0.3 mm-0.5 mm之间、开孔两侧的宽度较窄且相同的PDMS基片能有良好的气密性。在与聚合物SU-8波导传感器集成之后,用该微流控波导传感器去测量折射率依次为1.342、1.361和1.379的NaCI溶液,其相应的吸光度为0.053、0.1172和0.2011,灵敏度为3.9833 △A/RIU,较无微流通道的情形提升了2倍左右,比薄膜方式提升20多倍,且线性度也进一步提高到了0.9820。3.分别采用聚合物薄膜传感器与微流控波导传感器实现了甲胎蛋白(AFP)溶液的检测。结果显示,两种方式的检测极限都为1 ng/ml,检测的浓度范围从1 ng/ml到400 ng/ml,薄膜传感器方式的吸收峰值强度随着浓度的对数值呈线性变化,线性度为0.9635,微流控波导传感器的峰值随着浓度变化呈线性关系,线性度提高到0.9762。通过对比检测浓度为4μg/ml的免疫球蛋白(IgG)和免疫球蛋白抗体(Anti-IgG)、牛血清蛋白(BSA)、乳清蛋白(Whey Protein),结果显示该传感器具有良好的选择性。利用微流控波导传感器的吸收峰值强度实验拟合曲线可检测未知浓度的AFP溶液,浓度检测的最小误差为5.6%。