吸收系数较小的介电微球(直径从几微米到几百微米之间)是品质因数很高的光学微腔。这类介电微球能够对球内的光产生限制效应，并在满足特定条件时形成光学共振模，称为回音壁模(whispering gallery modes，WGMs)，展现在光谱中即存在很窄的共振峰，这些峰的位置(波长)依赖于微球的形貌(尺寸、形状和折射率)。微球腔因其特有的优势在腔量子电动力学、微腔激光器、窄带滤波器及微型传感器等领域具有广阔的应用前景。 本论文首先从Maxwell理论出发，应用边界条件，讨论了微球腔内电磁本征模的分布以及求解过程，导出其对应的特征方程，计算了WGM共振峰位置的近似公式。同时，根据近似公式的特点，分析了腔模在微球腔内的分布特点，并从散射，吸收，消光系数这些特征参量的角度研究了微球的形貌共振。 首次用Raman光谱仪测试了含有耐尔蓝(NB)和罗丹明(RhB)的三聚氰胺甲醛树脂(MF)微球的发光光谱，根据光谱测量数据对含有荧光染料的有机微球的发光机理及特性进行了解释，并阐述了介质微腔对球内荧光的调制机理。 利用相同的测试仪器测量了几种玻璃微球(包括SiO2、普通TiBa玻璃微球，以及掺杂Er3+的TiBa玻璃微球)的Raman光谱，对不同材料的光谱特征做了分析，发现在掺杂和未掺杂的TiBa玻璃微球的光谱中均存在共振现象，根据我们推出的峰位近似公式对光谱表现出的形貌共振特性进行了验证；并与P.Chylek的近似公式进行了比较。 从微球的共振峰位对外界环境的变化反应灵敏这一特性出发，推导了共振峰的位移与温度的依赖关系，提出了一种可用于温度传感器的线性模型：基于TiBa玻璃微球的高折射率特征，分别用TiBa玻璃微球与掺稀土Er3+的TiBa玻璃微球作为温度灵敏度元素，利用中国科学院物理所的实验设备搭建了简单可行的测试平台，使用532nm激光激发，通过测试变温状态下的共振谱，记录下微腔的形貌共振对温度变化的响应过程，研究了微腔的温度特性。并将我们的模型与实验数据相对比，证明所提出的线性模型是正确的。尤其通过对掺杂稀土离子Er3+的玻璃微球进行变温测量，得到温度感应的灵敏度约为6 pm/℃，且标准误差仅为0.0148。 本文尝试性的探索了微腔的发光及散射光的形貌共振现象，并提出了将微球腔用于温度传感系统的概念。尽管受到技术条件的限制，在此领域应用受到一定影响，但是光学微球谐振腔所具有的高品质因数等一系列独特的优点，使其在高新技术领域得到了初步的应用。随着技术水平的不断提高，光学微球的研究和应用必将会有更快、更大的发展，在光电技术领域产生重要的作用与影响。