表面等离激元是一种入射光在金属微纳米结构上引发的自由电子集体共振的现象。表面等离激元的载体通常为金属纳米结构,光场能够被局域在金属表面的纳米尺度区域内,从而增强光与物质的相互作用。这个特性被广泛应用于传感,增强拉曼散射,表面增强荧光等方面。近年来,日益增长的公众健康诉求,使得基于表面等离激元在生物传感领域得到广泛的关注。与其他传统的医疗设备和技术相比,基于表面等离激元的生物传感可以提供无标记的定量分析,并显示多路复用和和小型化的特殊潜力。在即时检测和个人疾病诊断的需求下,基于表面等离激元的生物传感器不断地向小型化和和集成化方向发展。为解决传感器存在传感性能不足和便携性差等问题,本论文的主要工作如下:（1）设计一种圆盘/环阵列-Si O2-金属三明治结构（D/RA-S-M）完美吸收体等离激元传感器。本文使用时域有限差分方法将D/RA-S-M结构与自由空间进行阻抗匹配,通过调节结构的不同参数,实现具有双波带和1550 nm完美吸收特性的等离激元传感。其中,双波带传感器左右谐振峰的灵敏度分别为754 RIU/nm和378 RIU/nm,线宽分别为12 nm和23 nm;1550 nm传感器具有高达1376 nm/RIU的灵敏度和65的FOM。这些结果表明,本文设计的D/RA-S-M结构具有完美吸收的特性,降低了金属的固有损耗,以此提高传感器的灵敏度,为设计出完美吸收体等离激元传感器提供了研究思路和方法。（2）设计了一种在垂直腔面激光器（VCSEL）上集成金属纳米孔阵（NHA）的微型化高灵敏度传感器。通过调节NHA结构的共振波长与VCSEL发射峰波长,以实现波矢匹配。为实现光源与纳米结构的微型化集成,本文设计的传感器采用VCSEL芯片作为激发光源,光谱线宽1.5 nm。利用等离激元谐振模式与VCSEL出射光的匹配或失谐,从而实现了传感性能的强度检测。研究结果表明,进行常规生物分子检测时,该结构获得的相对强度差可高达98.8%。并且VCSEL芯片大小只有几百微米,使得设计的结构具有微型化特点,可以应用在集成光学和光学传感领域中。