光波导是集成光路中限制和传播光的一种元器件。其中双面金属包覆波导与传统的波导相比具有独特的结构,其衬底和覆盖层均为金属,中间为导波层。由于在可见及红外光频段,金、银等贵金属的介电常数实部为负数,入射光可直接由空气经上层金属膜耦合进导波层,即可实现自由空间耦合,无须棱镜和光栅等耦合结构。当波导层厚度达亚毫米量级时,能激发超高阶导模,此模式对波导层中的参数改变极其灵敏。为了进一步提高传感灵敏度,本论文提出了基于双面金属包覆波导的游标效应。具体研究内容如下:首先,研究了基于双偏振单腔的游标效应,实现了温度的高灵敏测量。将各向异性的液晶材料注入导波层中,因为材料折射率是偏振相关的,所以当入射光为45~O的线偏振光时,TE偏振与TM偏振两者之间的光程不一样,从而产生不同周期的反射谱,且两者周期差异很小。将两反射谱叠加就会产生具有游标效应的反射谱,其自由程更大。理论分析了当环境温度发生改变时,导波层中液晶折射率产生相应的变化,使得具有游标效应的反射谱发生较大的移动。结果表明游标效应发现其灵敏度得到了较大的提高。其次,研究了基于波长扫描的游标效应,实现了磁场强度的高灵敏测量。让光源的激光波长随着时间扫描,并通过电流调节磁场强度,磁光材料的折射率则会发生相应微小变化,从而引起反射光谱的移动。研究发现,相对于非扫描光谱图来说,游标效应光谱图移动更大,从而可提高磁场灵敏度传感测量。值得注意的是,不同的扫描取点会影响磁场传感灵敏度。