在社会的快速发展过程中,人们的生活水平和质量都得到了提高,但也面临着一些急需解决的问题。尤其对于疾病、环境、医药、食物等领域的快速且高效的检测仍然不能满足所需的要求和标准。因此,研究更高效快速稳定的传感检测技术已成为必要手段。然而,对于大多数的传统检测手段和方法,存在检测效率低、速度慢、精度差等缺点。同样,对于目前实际应用的传感器的检测技术存也在灵敏度不高,稳定性差等不足。为此,就必须改进完善功能更全、检测灵敏度更高、检测范围更广泛、稳定性和分辨率更好的传感仪器,才能进一步提高检测技术来满足所需的检测要求。本课题首先通过对SPR(Surface Plasmon Resonance,表面等离子体共振)传感器的发展历程、传感器的主要类型、应用领域以及发展趋势进行研究;之后,分析了表面等离子共振的相关传感理论、研究了激发产生表面等离子共振的条件以及SPR传感器不同的激发调制方式、分析了表面等离子共振传感器的调制方式和各项参数性能指标。并对SPR传感器的对称结构进行了讨论,分析了对称型表面等离子体共振传感结构的基本理论。本文首先针对激励银膜SPR传感器灵敏度较金膜结构高,但易被氧化、稳定性较差的缺点,在已有的传感几何结构基础上进行了创新改进优化,提出一种基于石墨烯-金属银-石墨烯-检测介质的传感结构,采用银膜提高了传感器的灵敏度,而添加石墨烯又起到了防止银层的氧化。随后又在此基础上进一步创新改进,针对激励的金属-介质-金属可调谐SPR传感器灵敏度不高,不稳定等问题,提出一种多层复合膜对称结构(银-石墨烯-检测介质-石墨烯-银)。这是一种对称可调谐结构,使得传感器具有可调谐性,从而增大了检测范围,分别采用了棱镜和平面波导两种激励方式进行研究。然后并通过软件对所提出的SPR传感器结构模型进行优化分析计算,主要对提出的传感器结构的各膜层进行分析,进而更好的优化传感结构得到最佳的传感效果。最后,进行了实验装置和采集系统的设计及验证。