随着社会经济的发展,信息技术的进步,生物医学研究引起了人们广泛的研究兴趣,成为了当今时代的重要发展领域之一。生物传感器件在疾病诊断、医疗保健、药物研制、环境监测等诸多领域的应用过程中,装置的灵敏度、集成度以及探测的精确度等性能也面临着进一步的提高与优化,因此,新型生物传感器件的研制成为了生物医学领域的研究热点。光纤生物传感器作为一种将光纤传感技术的优势结合到生物检测技术当中的高效探测分析工具,为无标记生物检测提供了一种响应速度快、安全性高、耗样量少、生物相容性好的新型技术手段。本文以光纤S锥形干涉结构为基础制作光纤模间干涉型传感器,主要讨论了传感器件的结构特性以及其在生物分子特异性检测方面的实验研究。本论文的主要研究工作包括以下几方面:1.结合光纤模间干涉原理,对光纤S锥形结构的干涉原理进行理论分析。同时,基于光束传输法建立了光纤S锥形结构的理论模型,讨论S锥结构的几何参数与干涉光谱间的关系,为S锥形光纤结构的制备提供理论依据。2.设计并实现了一种基于疏水蛋白HGFI自组装的光纤S锥形免疫传感器。利用熔接机电弧放电制作光纤S锥形结构,并封装于石英毛细管通道内用于免疫检测实验研究。疏水蛋白HGFI可自组装成膜并吸附探针抗体分子于光纤表面。经表面修饰后的光纤传感器即可实现对抗原分子的特异性免疫检测。3.设计并制作了级联S锥形光纤模间干涉传感器,从理论角度分析了该结构的干涉原理以及透射光谱强度随环境折射率的变化关系。在实验上,利用多聚赖氨酸PLL(Poly-L-Lysine)与光纤表面的吸附作用,在光纤表面固定探针单链DNA分子,分别对碱基序列互补与完全不互补的DNA分子进行对比实验检测。4.提出并制作了一种基于细芯光纤的级联S锥形模间干涉结构,从理论上分析了该干涉器件的原理及特点,并且基于光束传输法对其光场分布情况进行了模拟研究。实验中,利用此光纤干涉传感器实现了最低浓度为1 nM的DNA分子的检测,同时该传感装置的特异性、重复性均在实验中得到验证。