目前,传感器是表面等离子体共振技术的主要应用领域之一。与传统SPR传感器相比,应用纳米材料的LSPR传感器因其具有光谱可调性、局部电场增强性和对纳米结构体系的适应性等多方面优势而受到关注。本文设计了一种银纳米线阵列复合结构的超材料,并研究了这种超材料的Kretschmann棱镜耦合模型在632.8nm偏振光下的SPR响应。理论分析表明该模型除了具有P偏振光激发模式外,还可以提供普通多层膜材料所不具备的S偏振光激发模式。在这两种偏振光下,材料内部表现出了独特的电场分布;并且材料结构的参数变化对SPR反射角谱产生了很大的影响,其中,纳米线填充比率主要调控了共振角度,银膜厚度主要调控了共振强度。对已制备样品的实验检测分别采用632.8nm的P偏振光和S偏振光进行角度扫描,记录反射率与角度的关系,得到的SPR反射角谱与理论结果较为一致。讨论了这种超材料应用于SPR传感器的可行性。计算结果表明该超材料用作传感器敏感膜时,对空气介质层的折射率变化响应为41.67°/RIU;采用波长调制时,对纳米线周围介质介电常数变化的响应达到了2500nm/RIU,与一般LSPR传感器的折射率变化响应相比高了一个量级,其品质因数为166.7/RIU。为超材料在高灵敏度和高品质因数SPR传感系统应用中的设计提供了理论参考。