随着社会的不断发展,人们对生活质量的要求日益提高,对疾病监控、食品安全、环境保护等领域的关注也越来越多。为了满足日益增长的市场需求,发展低成本、高灵敏、易便携、可实时监控的新型高效生物传感器迫在眉睫。基于SOI的光波导生物传感器以其高灵敏度、高集成度、兼容CMOS工艺等优势成为传感器领域的新秀,未来具有极其光明的前景。本文旨在以基于SOI的环形谐振腔为基础,将其与微流通道进行集成,并对其进行免疫传感研究和分子印迹传感研究。本文首先详细地介绍了环形谐振腔的基本理论。介绍了微环谐振腔的基本结构及性能参数,采用传输矩阵法分析微环谐振腔的耦合特性,分析了微环谐振腔的传感原理,并进一步分析了级联双环谐振腔的结构特性,传输特性,游标效应以及SOI波导的模式灵敏度。接着,详细介绍了环形谐振腔和微流通道的工艺制作流程,并将环形谐振腔芯片与微流通道进行集成,搭建了适用于微流集成光波导传感器的高精度测试系统,建立了完善的测试流程。然后,采用不同浓度的NaCl溶液探测双环谐振腔传感器的体折射率变化,测得双环谐振腔灵敏度为1,804 nm/RIU。探测不同蛋白质溶液对传感器谐振波长的影响,分析背景折射率的影响和传感器的稳定性。进一步在芯片表面进行生物化学修饰,对hIgG进行特异性探测,传感器的探测极限为7.1 μg/mL,并在线性检测区域内,动态范围为7.1～125 μg/mL。最后,基于单环谐振腔进行分子印迹传感的相关研究,以睾酮作为模板分子在芯片表面修饰仿生高分子聚合膜,采用乙酸-乙醇溶液将模板分子洗脱,从而形成与目标分子匹配的孔穴,成功完成对不同浓度的睾酮分子的检测,探测极限为48.7 pg/mL,并对分子印迹传感器进行了再生实验。