随着微纳加工技术的不断进步，基于环形谐振腔的光学传感器得到了迅速发展。近年来，微环传感器应用到生物传感领域，其高灵敏度和无标记等特点体现出了明显优势。但微加工技术限制了表面粗糙度的降低，造成了环形腔品质因子（Quality，Q值）和传感器分辨率无法继续提高，阻碍了微环传感器的进一步发展。　　本文结合国内外微环谐振腔的研究现状，针对微环谐振腔Q值和分辨率的改善问题，采用理论推导和仿真模拟结合的方法，对基于耦合诱导透明效应（Coupled Resonator Induced Transparency, CRIT）效应的微环谐振腔传感器进行深入研究。旨在依据理论，通过仿真和数据处理，设计双环结构提高传感器的性能，确定双环传感器结构的最优参数，并应用其设计基于微环的生物传感器。　　本文介绍了基于回音壁模式（Whispering-gallery modes，WGM）微环谐振腔的基本理论和性能指标。应用回音壁模式基本理论对单环结构进行了公式推导和传输特性分析，重点分析了单环结构过耦合、欠耦合和临界耦合三种谐振状态及其产生原理，分析了单环双波导结构 Drop（D）端和Through（T）端的输出光谱。　　依据单环的理论基础，对串联双环和并联双环结构进行了分析研究。介绍了串联和并联双环结构传感器的基本理论，并推到其输出谱线的公式。通过Mathematics软件对影响输出谱线的各个参数进行仿真和数据分析，分别确定了实现串联双环谐振分离和并联双环CRIT效应最优结构参数。　　根据仿真确定的最优参数，设计基于并联和串联双环的生物传感器。分析了串联和并联双环生物传感器的基本原理，模拟了实际应用情况对，重点分析了传感器Q值、分辨率和对去除温度因素影响的原理，对比了两种传感器各自的优势，为基于环形谐振腔光学传感器在生物传感领域的研究提供设计思路。　　最后，本文总结了对双环传感器的仿真研究和应用双环结构设计生物传感器的基本工作。本文的研究结果，为以后基于微环理论的生物传感器实验研究奠定了基础。