表面等离子体是一种电磁场局域于金属表面的电磁波形式,其沿着金属表面传播且在垂直于金属表面方向上呈指数衰减。由于表面等离子体的光子态密度在介质与金属交界面上非常高,使得光与物质的相互作用增强,因而提高了光的探测能力。因此,表面等离子体独特的光学性质为光学传感器的发展开辟了一条新的道路,且在改善光子器件的性能上已成为研究微纳结构的热点。本文设计了表面等离子体MDM(Metal-Dielectric-Metal)波导传感结构,并将Fano共振的特点引入结构中,构建出了MDM波导的Fano共振传感结构,一步步实现了对结构的改进与扩展,本论文主要包括下面几方面内容:首先,从表面等离子体的基础理论知识入手,学习了其基本性质和理论研究方法。在此基础上,阐述了MDM波导的谐振腔机制和Fano共振原理,构建出了MDM波导矩形腔耦合圆环腔的Fano共振结构,分析了结构的传输和传感作用以及结构参数对Fano共振的影响,为设计MDM波导Fano共振传感结构作了铺垫。其次,提出了一种双金属挡板MDM波导耦合圆环腔的Fano共振传感结构,在近场作用下,利用双金属挡板谐振腔耦合圆环腔而产生Fano共振。对结构的传输与传感特性进行了分析,并优化了结构参数,最后对其传感性能进行了分析。最后,又提出了一种含硅介质MDM波导耦合圆环腔的Fano共振传感结构,将硅介质对称掺杂在直波导两边,以此在较远的近红外波段形成宽的连续态,通过耦合圆环腔所产生的分立态,从而形成了Fano共振。由于超宽的连续谱,Fano共振的线形能够实现大范围地调节,在保证了一定的优质因子情况下,传感的灵敏度得到了很大的提高,并且设计出了双重Fano共振结构。同时对双重Fano共振的差动传感进行了研究,显示出了双重Fano共振的巨大应用潜力。