传感器已在目前生产生活的方方面面起到十分重要的作用,基于表面等离激元传感器由于其具有免标记、高灵敏度、实时监测、无损伤等特点在食品检测、临床医药、环境监测等方面有着广阔的发展空间及应用领域。因此目前关于表面等离激元传感器的设计及研究是传感领域的一大热点。随着近些年来纳米技术的突飞猛进,光学纳米线的光学特性研究及制作工艺的到了大幅提升,其也是目前微纳光学器件当中十分具有代表性的器件结构之一。因此基于光学纳米线的表面等离激元传感器的传感性能是非常值得我们深入研究和探讨的。本文主要做了如下工作:首先介绍并总结了表面等离激元传感器的发展历程、常见的表面等离激元传感器以及光学纳米线的基本理论及制造工艺。其次,从麦克斯韦方程组及金属-介质系统出发推导表面等离激元的激发方法及条件,介绍表面等离激元的特征长度参数,并对目前常用的表面等离激元传感器的测量方法进行简单总结。然后,论文针对常见的光学纳米线提出了三种基于表面等离激元的传感器结构:单根金属银纳米线结构、纳米光纤镀金属银模结构及金属银纳米线与纳米光纤组成的双线结构。从表面等离激元的光场分析出发,利用有限元法及COMSOL仿真工具,对以上三种结构的强度调制方式的灵敏度进行计算比较,并针对各种结构的参数影响作出详细分析。其中金属银纳米线与纳米光纤组成的双线结构在强度检测的方法下,传感器灵敏度可以达到1.2×103RIU-1。在此基础上,根据表面等离激元的相位检测方法,利用相干表面等离激元求相位的方法,提出表面等离激元相位检测的方法及装置,并针对以上三种基本传感结构计算相位检测下的灵敏度结果。同时对相位检测下的灵敏度参数依赖做了详细讨论。最终发现,基于纳米光纤镀银模的表面等离激元传感器有十分不错的传感性能,其灵敏度可以达到1.9×106RIU-1。纳米光纤镀膜结构传感器的灵敏度比起其他结构传感器的灵敏度有了大幅提升,这一现象引起我们的注意,对灵敏度的提升给出了合理解释及数据比较。最终对本文提出基于光学纳米线的表面等离激元传感器进行总结和展望。