表面等离子体共振传感器能够检测出传感表面样品的微小折射率变化情况，具有无需标记、灵敏度高和实时监测的优点，可以用于研究生物分子之间的相互作用。然而，传统的表面等离子共振传感器的传感分辨率不足以检测超小分子量的蛋白分子或者极低浓度的样品溶液。为了解决上述局限性，本文研究了一种增强的新型表面等离子共振传感器，主要从改进传感光学系统和优化传感表面两个方向着手提高传感分辨率，主要内容包括:　　1、研究了新型的传感光学系统。本文提出的新型表面等离子共振传感光学系统检测的主要参数是反射光的相位和古斯-汉森位移。当发生表面等离子共振效应时，反射光强明显减小，趋近于零，同时对应着相位的突变和古斯-汉森位移的放大。为了提取出表面等离子共振相位信号，本文自主研制了一款平行棱镜相位调制器，可以调制入射光中P光和S光的相位差值。基于平行棱镜调制的相位型表面等离子共振传感器的传感分辨率可以达到10-7RIU。为了提取出反射光的古斯-汉森位移值，本文采用位移探测器分别检测P光和S光的光斑位置，获得P光和S光的古斯-汉森位移差值。基于古斯-汉森位移型表面等离子共振传感器的传感分辨率可以达到10-7～10-8RIU。　　2、研究了增强的SPR传感表面。本文主要提出了金纳米沟槽增强的传感表面和二维材料修饰的传感表面。其中，金纳米沟槽能够将表面等离子体波紧紧束缚在沟槽脊边上，通过不断优化沟槽的宽度和周期等结构参数，可以调节金纳米沟槽表面的等效介电常数，从而调制表面等离子体波的波长，使其在工作波长下具有增强的表面电场强度，从而传感性能得到有效的增强。对于二维材料修饰的传感表面，本文主要研究的是石墨烯-过渡金属硫化物-石墨烯/金（银）膜、过渡金属硫化物/石墨烯/金膜、石墨烯/金膜、过渡金属硫化物/金膜四种类型的传感表面，通过传输矩阵和菲涅尔公式，不断优化石墨烯和过渡金属硫化物的层数，可以得到最优化的传感表面，具有增强的传感灵敏度。基于金纳米沟槽的传感表面和过渡金属硫化物/石墨烯/金膜传感表面的检测分辨率可以达到10-8RIU，对于牛血清蛋白分子和生物素分子的检测分辨率分别可以达到0.1aM和1fM。　　此外，本文还对相位型和古斯-汉森位移型的表面等离子体共振传感器进行了商业化初探。主要从光路系统、微流系统、温控系统、气阀系统、进样系统和软件系统六个方面着手分别设计和搭建，并整合为表面等离子体共振传感器样机。