衰减全反射结构是光学上一种较为特殊的反射型结构，在一定的条件下，反射光的空间强度和频谱成分都会受到结构参数的控制和影响，同时反射光也携带上了结构本身的信息。因此利用衰减全反射原理可以精确地测量一些物理参数。 本文对衰减全反射进行了理论和实验上的研究；对微小位移的实时测量、有机聚合物光漂白的实时监控和晶体材料压电系数的测量进行了实验研究；提出了一些新的测量方法，并在实验上得到了验证。 本文首先从理论上对衰减全反射进行了计算和讨论，并对几种常见的结构进行了分析，这些研究工作都是以后实验工作的理论基础。接着又从波导介质层的平行度对衰减全反射的影响入手，对不同激励方式的衰减全反射方式受波导介质层平行度的影响进行了理论分析，为后面实验样品加工精度提供了理论指导。 在微小位移的测量和有机聚合物光漂白的监控的实验中，我们提出了一种新的非扫描型的衰减全反射实时测量方法。其实验框架由半导体激光器、空间滤波器、聚焦透镜、耦合棱镜、CCD接受装置等组成。激光束先经空间滤波器扩束，再由透镜聚焦，以一定角宽度的光束聚焦于耦合棱镜底面，由于棱镜底面的波导结构，在反射光斑中会出现若干条吸收峰，即显示出标志波导模式的一组黑线，若外界条件变化时(如紫外光照射，电极化等)，波导薄膜某些参数会受外界条件的变化而变化，表现为黑线的移动，我们可根据黑线的移动量，精确测量每一时刻波导薄膜的折射率和膜厚等参数。 在晶体压电系数测量的实验中，镀在晶体材料两面的金膜既作为双面金属包覆介质波导结构的耦合层和衬底，又作为压电效应产生的上下电极。再加上利用了自由空间耦合技术，使实验的测量装置简单，测量精度高。