表面等离子体共振效应传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor，SPRS）是以高折射率光波导和贵金属薄膜为基体的光学传感器件。由于SPR传感器具有高灵敏度、抗干扰、响应速度快、无损检测等诸多优点，因此在生物医学、环境监测、食品卫生等对各领域有着极大的发展潜力。为提高光纤SPR传感器整体性能，增加光纤SPR传感器的应用领域，使其可以发挥更大的作用得到更大范围的实际应用，本文主要研究内容包括以下几个部分：首先，研究了表面等离子体波与金属表面等离子体波互相作用激发SPR效应的原理和条件。针对内调制层型、外调制层型光纤SPR传感器，通过Optiwave软件中建立模型进行时域有限差分数值仿真，对光波能量的传输分布进行了研究，为光纤SPR传感器的进一步研究提供了理论支持。其次，提出了一种基于内调制层结构的光纤SPR传感器模型，并构建了基于该传感模型的液体折射率检测系统。通过在金膜与纤芯的内侧増覆具有不同厚度和属性的光学透明薄膜作为内调制层，可以构成性能独特的光电复合薄膜，起到同时调节倏逝波矢量和金膜表面等离子体波矢量的作用。这种共振机理模型不仅可以调节共振光谱偏移范围，还能够为实现传感器灵敏度调节提供依据。研制了内调制层结构的光纤SPR传感探针，并考察了其温度敏感特性。最后，通过对光纤SPR共振光谱信号中噪声源属性进行分析，提出了利用阈值小波包分解对含噪模拟共振信号和实际测量所得共振光谱信号进行降噪滤波。结果表明，信号中噪声能够被有效滤除，共振光谱特征信息得到有效提取。