环境问题日益严峻,饮用水安全是重中之重,饮用水中金属离子超标会对人体造成严重危害,因此对水质的检测与分析至关重要。基于表面等离子体共振（SPR）技术的分析方法因其无需标记、可现场测量等特点,在水质分析领域有很大的优势。针对传统SPR设备只能检测一种成分的局限性,以及利用抗原抗体实现多重检测所带来的成本增加,本文建立了基于SPR技术的混合溶液成分浓度测量方案,从理论、仿真和实验三个方面对SPR现象进行深入研究,并且通过实验,以Al3（10）和Cu2（10）作为目标成分,实验证明了方案的可行性,最终实现了对混合溶液浓度的测量和分析。在理论研究方面,本文从电磁波传输理论入手,研究了光与金属介质的作用,得到SPR现象产生的原理是金属表面受约束的电子吸收光能量发生共振。总结了产生SPR现象的三个条件:全反射、适合的金属界面和P偏振光,并建立SPR反射率模型。进而,基于电子云导体模型理论,得到了三元混合溶液的折射率模型,这一模型将混合溶液的成分及浓度与折射率这一宏观参数对应起来。并建立了以折射率—浓度模型为基础的分析计算方法。在软件仿真方面,本文通过Matlab仿真验证了棱镜SPR传感器的反射率模型,研究影响SPR现象的因素:其中入射波长、金属膜厚度只会影响SPR吸收峰的深度,而SPR传感器的介质以及待测液体浓度会显著影响共振角的位置。通过Matlab软件仿真计算出了最佳的传感器结构:BK7玻璃、Ag膜厚46nm。最后仿真分析了待测溶液折射率和SPR共振角的关系,当折射率变化较小时,SPR共振角呈线性变化。在实验方面,搭建空间光路实验平台,以Al3（10）和Cu2（10）作为待测成分进行实验。测得实验平台的测量精度为10-5～10-4RUI,在待测溶液浓度小范围变化时,共振角呈线性变化,线性度为0.9969。对Al3（10）和Cu2（10）混合溶液的浓度进行测量和分析,计算分析结果可靠,结果相对误差最小为0.87%,随着浓度升高,相对误差最高达到3.71%,验证了本文提出方案的可行性,在分析方法上具有创新性,在混合溶液分析领域有实用价值。