为了实现甜菜依据含糖率定等分级,甜菜市场收购环节的按质论价,促进甜菜制糖行业的良好健康发展,本论文基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术对甜菜含糖率的检测进行了系统研究,提出了两种准确、简便、环保的检测甜菜含糖率的方法。本论文设计并搭建了波长调制型棱镜SPR传感系统,借助宽带消偏振分光棱镜与三角全反棱镜错位粘接组成的平行光路结构,获取两束偏振特性相同的光,分别用于获得参考光谱和测量光谱,可消除两次测量带来的入射角度的误差。利用同等浓度的蔗糖溶液与甜菜块根汁液具有相近折射率的特性,将不同浓度的蔗糖溶液注入流通池内,建立蔗糖溶液浓度与共振波长的拟合曲线,并使用已知浓度的蔗糖溶液验证该条曲线的准确性。通入甜菜块根汁液后,计算出其含糖率为19.96%,而甜菜含糖率的标定值为19.85%,相对误差仅为0.6%。在波长调制型SPR实验装置的基础上,提出了波长与角度联合调制的思想,灵敏度由原来的3796.88 nm/RIU提高至10677.84 nm/RIU,实现甜菜含糖率检测灵敏度的极大提高。在波长调制型棱镜SPR结构的基础上,添加氧化锌粘附层,结合甜菜块根汁液的折射率,仿真了被测介质折射率在1.33～1.37范围内的Zn O/Au双层膜的SPR反射率曲线。并利用基因算法,对氧化锌与金的膜厚进行优化分析。氧化锌粘附层的添加可有效减小SPR曲线的半峰宽,当氧化锌厚度为10 nm,金膜厚度为45 nm时,此时理论上双层膜结构综合性能最佳。波长调制型棱镜SPR传感灵敏度高,体积小,但实验平台的搭建复杂严谨,因此立足于搭建简便的需求,提出了倾斜光纤光栅（Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG）SPR实验装置对甜菜含糖率进行检测,对测量光谱进行解调分析。解调发现,选定包层模的灵敏度达到533.82 nm/RIU,品质因数为4619.16 RIU-1。