表面等离激元（SPPs）,是一种光和金属表面自由电子相互作用形成的一种特殊电磁波;它沿着金属-介质表面传输,并在垂直金属-介质表面方向上呈指数衰减状态,能够将电磁波束缚在金属-介质界面附近,因而具有很强的场强局域性。由于表面等离激元能够突破光学衍射极限,有效降低光电器件尺寸和提高光学集成,在光刻技术、光电探测、微纳传感等方面有很好的应用前景。其中,基于表面等离激元的金属-介质-金属（MIM）波导结构,由于具有尺寸小、结构简单等特点,广泛应用于传感器、滤波器、光开关等微纳器件的设计。本文提出了两种基于MIM结构的微纳传感器,对微纳传感器的传输特性和传感特性进行了相关研究。本论文的主要内容包括:1.提出一种基于MIM的三重矩形结构的微纳传感结构。利用有限元方法对其传输特性以及传感特性进行了分析。研究发现,共振峰的位置会随着结构参数的改变而发生一定程度的移动,其探测灵敏度也会有相应的改变;当耦合矩形腔由两个增加到三个时,传输透射谱中共振峰的位置由1853 nm增加到1905 nm,而结构的灵敏度相应的从2000 nm/RIU增加到4325 nm/RIU,实现了高灵敏的传感效果。2.设计了一种基于MIM的梯形加T型结构的小尺寸微纳传感器件。研究发现,在电场集中区域添加小型金属纳米棒来对电场施加一定的影响,能够有效改变结构的传输特性,其共振波长和折射率探测灵敏度会随着金属纳米棒的尺寸大小和数量的增加而相应变大。当添加三个边长为30 nm的方形金属纳米棒时,传输透射谱中共振峰的位置由1548 nm增加到3167 nm,而结构的折射率灵敏度相应的从1520 nm/RIU增加到5720 nm/RIU。另外,在添加金属矩形纳米棒后,通过控制纳米棒的位置和角度,能在一定范围内实现可调谐滤波功能。本论文的研究工作对于光学微纳传感器的设计和研究,以及对高灵敏折射率传感器的实现有一定的参考价值。