光学环腔传感器因其响应速度快、灵敏度高而广泛应用于生物和化学检测中,它可以对蛋白质、病毒、有毒气体、TNT分子等进行检测。光学环腔具高Q值特点,能够让光与物质的相互作用明显增强,提高器件的灵敏度。因此,基于光学环腔的传感器有着很高的灵敏度,非常有利于制作成高灵敏度和低探测极限的传感器件。本文主要针对光学环腔的传感特性,开展了光学环腔传感器Q值、灵敏度提高和探测极限降低的相关研究。本文完成的主要工作有以下几点：(1)采用有效折射率法,对波导的模式进行了详细地分析,计算出直波导中的单模传输条件。并利用光耦合模理论,进一步确定研究了硅基跑道型光学环腔中波导的间距与耦合系数的关系,讨论了工作在1.55μm波长下的跑道型光学环腔的结构参数对Q值的影响。数值仿真结果表明,在波导损牦为0.2dB/cm下Q值口可达105。(2)对非对称光学环腔传感器的灵敏度进行了理论分析,采用光强随有效折射率变化的方法,得到影响灵敏度的主要因素有：传输系数σ、自耦合系数t,确立了波导间距与最大灵敏度S3m的对应关系。(3)通过改变光在环中的传输系数,环和直波导间的耦合系数及波导间的耦合长度来研究跑道型光学环腔结构的探测极限,仿真和分析了它们对结构的探测极限的影响。当选择合适的结构参数时,结构的探测极限高达10-7RIU,为光学环腔在工艺上的制备提供理论支持。