表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)传感技术具有无需标记、实时检测、微量灵敏等独特优点。近年来,该技术受到了广泛的关注。本论文跟踪SPR传感技术的最新进展,引入了一种新的SPR模式——长程表面等离子体共振(Long-Range Surface Plasmon Resonance, LRSPR),从理论和实验的角度研究了中间介质层和金属传导层的配置对共振吸收峰的影响。本论文详细分析了入射的P偏振光发生全反射后形成的消逝波与金属传导层表面的表面等离子体产生共振的条件和机理,进一步讨论了当金属传导层两侧的介质具有对称或近似对称的结构时,长程表面等离子体共振产生的原理和特征。自主开发了一套角度调制型SPR传感系统,包括机械转动系统、光学系统、控制系统、待测样品的流动系统、数据采集系统和系统软件等。该系统有效角度扫描范围为30°至70°,角度扫描精度为0.005°。根据Hansen多层反射理论和Fresnel方程建立具有对称结构的四层模型,利用MATLAB编程计算,得出了共振吸收峰随介质层氟化镁薄膜与金属传导层银膜的厚度配置而变化的规律。采用磁控溅射镀膜,准确控制氟化镁薄膜和银膜的厚度。利用自主设计的SPR传感系统对去离子水进行了检测,结果表明,增加氟化镁薄膜的厚度,同时相应减小银膜的厚度,在LRSPR的模式下,共振吸收峰的半峰宽会不断减小。氟化镁薄膜的厚度最大可达到651nm,对应银膜厚度为46nm,此时产生的长程表面等离子体共振吸收峰的半峰宽为0.59°。而不包含中间介质层的传统表面等离子体共振模式,在传导层银膜取最佳厚度57nm时,共振吸收峰的半峰宽为1.25°。夹有中间介质层氟化镁薄膜的LRSPR模式与传统模式相比,共振吸收峰的半峰宽缩小了52%。实际生物溶液的折射率接近于水,所以,基于氟化镁介质层的LRSPR模式可以有效提高生物传感器的灵敏度。