中微子振荡现象表明中微子拥有质量,这是超出标准模型的现象。深入进行对于中微子的研究,是开拓新物理领域的关键。江门中微子实验（Jiangmen Underground Neutrino Observatory,JUNO）主要目的是利用中微子振荡现象,测量反应堆中微子振荡能谱,从而确定中微子三种质量本征态的质量顺序。台山中微子实验（Taishan Antineutrino Observatory,TAO）测量反应堆中微子能谱,作为JUNO的输入谱。JUNO和TAO探测器预计2022年投入运行。TAO设计为2.8吨液闪探测器。高探测效率的硅光电倍增管（Silicon photomultiplier,Si PM）用来探测液闪发出的光,使TAO探测器能够达到前所未有的能量分辨率,在1Me V,小于2%。本论文主要介绍TAO探测器性能的模拟及光探测系统研究,包括:TAO的探测器设计与性能模拟,Si PM在线性直链烷基苯（Linear alkylbenzene-LAB）中的反射率测量,KLau S5 ASIC（Si PM读出芯片）在常温和低温下的测试和对比。本论文还将介绍另一种测量中微子能谱探测器——气体TPC的研究。为研发TAO探测器,我们构建了TAO的模拟软件;比较了探测器几何形状（球形、圆柱形）,及介质材料（烷基苯、矿物油、硅油）对探测器性能的影响。通过探测器模拟表明:采用现有的液闪配方（LAB+PPO+bis-MSB）及探测效率大于50%的Si PM,在Si PM覆盖率94%的情况下,对于液闪中每Me V沉积能量,TAO可探测约4500个光电子。在半径为650毫米的有效体积内能量泄漏较少,能量的非均匀性好于4%;在此范围内位置重建的偏差小于5厘米,且有足够的事例率（反贝塔衰变（IBD）的探测效率约为46%;每天可探测2000个反中微子事例。）。此外,模拟验证了放射性本底232Th的beta-alpha衰变可用做探测器能量刻度。Si PM作为TAO的光灵敏传感器,需要浸泡在烷基苯介质（LAB）中工作。为了解Si PM在LAB中的反射率,我们设计并构建了相应的实验设备,并针对TAO实验感兴趣的FBK Si PM（NUV-HDlow CT）和HPK Si PM（S14160-6050HS）两款Si PM作为测量样品,首次在LAB中测量了它们的反射率。测量结果表明,这两款Si PM在空气中反射率分别为14%到23%和8%到14%。在LAB中,它们的反射率比在空气中降低约10%。这将有助于提高Si PM的探测效率。测量结果验证了Si PM用于TAO探测器的可行性,并扩展了Si PM在LAB介质中的应用。KLau S ASIC芯片作为Si PM的可选读出芯片,需要和Si PM一起在-50度的低温环境下运行。为此,我们需要测量第五版KLau S芯片,即KLau S5在低温下的工作性能。测量结果表明,在-50度的工作环境下,该芯片仍然保持良好线性,能够区分时间间隔大于600纳秒的IBD快慢信号;能够分辨单光子,动态范围可满足TAO的单读出通道一次可探测10个光电子的要求。该款芯片性能可以满足TAO的实验需求。气体TPC是不同于TAO的实验。TPC利用中微子与电子的弹性散射,测量散射电子的散射角和散射动能,得到中微子能谱。通过模拟不同候选气体的散射角分布,Ne气,Ar气和CF4气体可做为候选的工作气体。搭建原型探测器,并进行初步探测器信号测试。