局域表面等离子体共振(LSPR)实质是光与物质的相互作用,表面电子受到光场的驱动作集体震荡运动,有着特殊的性质,随着纳米合成制造技术的发展,对于局域表面等离子体共振的研究与应用日益增多。局域表面等离子体-激子耦合是一种十分特殊的物理现象,当局域表面等离子体与激子发生很强的相互作用时,会发生耦合形成一种新的状态,光学性质十分奇特,同时包含了局域表面等离子体与激子的特点,耦合体系的能级会发生分裂,类似于拉比分裂,具有潜在的应用前景和巨大的研究的价值。本文首先使用推广的米氏散射理论模拟仿真了Ag与Au壳层的LSPR特性,发现相比于实心金属纳米球的LSPR,在相同尺寸的前提下其有着更长的波长与更窄的半高全宽,并且其LSPR波长更易通过颗粒的大小来进行调节,这些特性使金属壳层结构十分有利于实现局域表面等离子体-激子的耦合。随后使用推广的米氏散射理论计算了TDBC@Ag核壳结构纳米颗粒的光学截面与耦合后的性质,发现其光学截面出现了明显的双峰分裂,并且随着LSPR能量的变化,分裂双峰呈现出反交错曲线,并通过严格计算证明其达到了强耦合区域。同时使用虚拟的激子材料与Au壳层的LSPR实现了强耦合。这些仿真结果说明了金属壳层激子核心这样的核壳结构纳米颗粒是可以实现强耦合的。本文在金属壳层激子核心纳米颗粒强耦合的基础上,设计了一种新型比率型传感器,利用强耦合后分裂双峰峰值之比随局域折射率的变化,来定量地探测局域环境的改变,相比于传统的LSPR传感器,这种新型传感器具有很高的灵敏性与抗干扰能力,并且探测装置较为简单。最后在实验上初步研究了基于Ag棱形纳米颗粒核心TDBC壳层的强耦合,以及其对探测物质的响应,尽管没有得到文中理论仿真的结果,但是发现了强耦合对于环境变化十分灵敏,说明利用强耦合来探测局域环境的变化是可行的。