表面等离子体谐振(SPR)传感技术是一项新兴的生物化学检测技术，该方法稳定性高，抗电磁干扰强，对被检测物实现无损检测，被广泛应用于生化、医学、生命科学、环境检测等领域，随着信息、材料、机械、微电子等科学的广泛渗透，SPR生物传感器技术已逐渐走向成熟，形成一定的商业市场，具有良好的发展前景。本文研究了SPR生物传感器系统，通过对SPR现象的理论分析和模型分析，提出了一种多层结构的SPR生物传感器系统。主要工作如下： 1．详细讨论了表面等离子体波共振现象产生的基本原理和激发条件； 2．采用脉冲激光沉积(PLD)技术在棱镜底部制备出光学特性优良的ZnO薄膜，并通过X射线衍射仪和扫描电镜检测其结构特性，通过结果分析出薄膜的最佳制备条件； 3．利用m线法与数值计算相结合的方法测量薄膜的相关光学常数，为设计多层SPR生物传感器系统提供理论依据； 4．利用SPR传感器对具有不同折射率的3种介质(空气、纯水和污水)进行了测试，分析并研究了相应测量条件下的ATR曲线。结果表明：多层结构SPR生物传感器ATR吸收峰更尖锐，具有更高的分辨力和解析力。