本文从适应SPR生物传感器高集成度和高灵敏度发展趋势出发，以小型化、无可动部件、高分辨率的SPR传感器为主要目标，针对小型波长SPR传感器设计和研制过程中所遇到的问题，进行了如下研究工作：　　 通过棱镜耦合的波长SPR数值模型的建立，对生物膜的厚度和介电常数，金属膜的厚度和介电常数，与谐振峰的关系；以及棱镜折射率、入射角与共振波长对SPR传感器的影响展开讨论，以指导该类SPR生物传感器的实际设计。　　 波长SPR分析仪的设计和搭建，其中包括：紧凑光路系统的设计与调试；SPR传感芯片高质量金膜制备工艺的研究；基于虚拟仪器的概念，SPR生化分析系统先进的信息处理软件和操作控制软件的开发。　　 为在保证波长SPR分析仪的动态范围的同时，获得高的分辨率，在对波长SPR分析系统的误差来源以及误差性质的分析基础上，结合SPR分析仪自身特点，提出了一种部分质心法的数据处理算法；并对数据进行消噪处理，通过实验验证可得：此种算法与质心法相比，分辨率提高了近10倍，动态范围扩大了2倍，且对测试结果的线性度不会带来不利的影响。　　 针对纳米金对SPR传感器的放大效应这一现象，利用有效介质近似的麦克斯韦噶尼特(MG)模型对纳米金复合膜的等效介电参数进行估计，通过分析纳米金复合膜对SPR生物传感器各层薄膜内电磁场产生的影响，研究了纳米金表面修饰对SPR传感器放大的物理机理，以及金膜表面引入纳米金吸收介质薄膜对SPR生物传感器的影响。通过金膜表面吸附胶体金和免疫金增强表面等离子体生物检测信号实验的对比，进一步证实了此理论的可行性。　　 以甘油溶液为测试对象，对本文研制的波长SPR分析仪仪器性能指标进行实验验证；测定本仪器的折射率测量范围：1.33-1.36RIU，折射率分辨率优于10-5RIU，且本波长SPR分析仪测试结果具有很好的重复性。通过采用本仪器进行生化应用实验，证实本文所研制的波长SPR分析仪完全可用于生物、化学检测等相关领域生化检测方面。