以硅为主要材料（包括二氧化硅、氮化硅等）的微环谐振腔是一类非常重要的光学器件。微环谐振腔具有较高的品质因数,由此能够获得较高的灵敏度和较低的探测极限。同时,微环谐振腔的制作工艺与当前的微电子工艺完全兼容,使其可以实现大批量生产,降低成本。此外,它还具有尺寸小、易于集成等优点。本文就是利用微环谐振腔的上述优点,将其用于生物传感,初步实现免标记生物检测。本文在国家自然科学基金的资助下,对基于微环谐振腔的免标记生物传感器进行了研究,获得了以下成果:在理论上,本文重点对单直波导微环谐振腔的工作原理、耦合模型进行了研究;给出了自耦合因子和传输因子越接近1时,场增强因子越大的物理解释;用耦合相位模型解释了临界耦合时,直波导输出端的光功率为零的现象。在制作工艺上,对光刻、刻蚀等微电子工艺进行了学习与掌握。通过实验摸索,对工艺参数与器件性能之间的关系有了较好的理解。通过优化工艺参数,制作了具有较小表面粗糙度和较好侧壁垂直度的微环谐振器。由于器件尺寸在微纳米量级,使得对器件性能的测试有别于一般的光学测试。为此,构建了高精度的光学测试平台,并建立了完善的测试流程。在此过程中,解决了红外CCD聚焦的问题,提出了快速确定器件谐振特性的方法。通过测试,获得了器件的特征参数,其品质因数可达25000以上。用不同浓度的乙醇溶液进行测试,获得了器件对溶液折射率的探测灵敏度（108.9336nm/RIU）和探测极限(1.836×10^-4RIU)。用不同浓度的单链DNA分子进行测试,实验结果表明,器件能够检测出nmol/L的分子溶液的浓度变化。