二十世纪下半叶以来科学技术日新月异的进步,使人们对生命的认识逐步从器官、组织水平深入到细胞、分子水平。生物传感成为当代科学研究的前沿领域。生物传感器被广泛的应用在环境监测、食品工程、临床医学诊断等领域,提高生物传感的灵敏度对生命科学的发展具有重要意义。荧光检测作为生物传感领域一种常用的检测方法,具有实时、高效、直观、灵敏等特点。量子点因其相较于其他荧光染料物质具有发光强度高、光稳定性好、生物相容性好等优势,经常作为荧光探针被广泛应用于荧光检测中。因此,提高量子点传感灵敏度对生物传感领域的发展是至关重要的。首先,提出了金属通道-电介质微圆柱复合微腔结构,增强了量子点远场定向发光。首先,研究了量子点偏振和不同结构对荧光定向发光效果的影响,然后,研究了复合微腔结构中量子点定向发光强度与电介质微圆柱的半径和折射率之间的关系,研究了量子点在微流通道中位置变化以及溶液量变化对荧光增强效果的影响。当金属通道宽为4微米、高为10微米、电介质微圆柱半径为5微米、折射率为1.5时,相比于玻璃结构,量子点在结构近场和远场时荧光增强倍数分别高达89.88倍和31.75倍。阐述说明了金属通道-电介质微圆柱复合微腔结构在散射、相长干涉、共振模式、光子纳米喷射和透镜效应的综合作用下增强荧光定向发射的机制。最后,研究了复合微腔结构对量子点激发的作用,表明该结构可以高效的对量子点进行激发。其次,提出了纳流通道-环形谐振腔耦合结构,实现了量子点微位移传感,研究了量子点发出的荧光在结构之间的耦合效果与量子点偏振状态、纳流通道-谐振腔间距、谐振腔大小、纳流通道宽度之间的关系。发现当量子点为z偏振、纳流通道及下波导与谐振腔间距为200纳米和250纳米、谐振腔外径与内径为2.3微米与2.1微米、纳流通道宽度和壁厚分别为100纳米和50纳米时,量子点发出的荧光与结构实现了很好的耦合。基于上述参数实现了量子点微位移检测。然后,研究和明确了量子点微位移检测灵敏度与结构折射率、纳流通道-谐振腔间距的关系,为传感灵敏度提高和结构材料选择提供了思路。