指尖作为人体最方便采集的部位之一一直是生物特征识别研究的重点。随着指纹等外部指尖生物特征抵抗环境干扰能力差和容易被伪造等问题的出现，人们开始关注指尖内部的生物特征。光学相干层析成像技术能够非侵入地对指尖的内部结构进行三维成像，并从中获取内部指纹、汗孔和汗腺等更加安全稳定的指尖内部生物特征。在过去的近二十年中，众多的研究者针对这一方向开展了研究。对光学相干层析成像技术、光学相干层析成像技术对指尖生物特征的采集、该技术在生物特征识别和防伪方面的应用等进行了总结，最后分析了当前的技术限制和发展前景，旨在为该方向的持续发展提供理论支持。

提出一种指纹防伪方法, 通过光学相干层析成像获取手指指尖的表皮层指纹、真皮层指纹与汗腺等结构信息, 通过光学微血管造影获取手指指尖下的血流信息, 结合两种技术获取具有动态防伪的指尖生物识别特征体数据.用真指纹和制作的假指纹对传统商业指纹采集仪和所提方法的有效性进行实验验证.结果表明: 传统商业指纹采集仪难以分辨真假指纹, 防伪能力不足; 光学相干层析的指纹成像可利用获取的手指皮下结构有效识别常见的人造指纹制品, 基于真皮层指纹状态判断真假指纹; 利用光学微血管造影获取的手指皮下血流成像, 结合平均光强阈值可实现指纹活体防伪; 所提出的指纹防伪方法的准确率可达100%.

表面等离子体共振(SPR)传感系统有角度谱、光谱、强度、相位等解调方式, 其中光谱型的(SPR)传感系统因可以使用光纤导光, 将传感部分独立出来, 可进行远距离传感和现场检测, 并能有效缩小系统的体积。对称光波导型(SOW)SPR因金属膜层两边的折射率完全相同, 表面等离子体波传播距离更长, 穿透深度更深, 比传统的SPR系统具有更高的灵敏度和分辨率。对对称波导型(SOW)SPR进行光谱解调研究, 以MgF2-Au-MgF2结构的SOW-SPR为传感单元, 同时以光纤输出的卤素灯为光源, 搭建了一套光谱解调的SOW-SPR检测系统, 以不同浓度的葡萄糖溶液对系统折射率分辨率进行测量, 得到2.8×10－7 RIU的分辨率。为SOW-SPR系统小型化、现场检测以及远距离探测提出一种可能实现的手段, 具有很好的应用前景。

表面等离子体共振（SPR）光学传感器能实现生物医学的快速、 无标记、 高精度检测, 是生物化学分析的重要方法。 研制了基于波长调制型的Kretschmann结构表面等离子体共振（SPR）生物传感系统, 研究了在体溶液传感方式下的传感性能。 利用不同浓度的乙醇和乙二醇溶液进行体溶液传感测试。 实验结果表明, 在折射率低时共振波长对折射率变化响应的灵敏度低, 但响应的线性度高; 随着折射率增大, 共振波长对折射率的响应变化的灵敏度提高。 在1.407 0～1.430 RIU折射率范围内, 灵敏度高达11 487 nm·RIU-1。 传感器的共振波长的稳定性为0.213 8 nm, 可分辨最小折射率趋近10-6 RIU。 所研制的波长调制型表面等离子共振传感器操作简单、 灵敏度高、 检测范围大, 可实现浓度极低生物标记物的有效检测, 在化学、 生物传感领域有重要的应用。

表面等离子体共振传感是基于光学消逝波与金属表面等离子体波共振的一种高灵敏度、 快速、 无标记的测量方式。 光纤的表面等离子体共振传感具有在线测量、 体积小、 抗电磁干扰等优点。 为提高折射率传感灵敏度, 采用轮式侧边抛磨法抛磨掉多模光纤的全部包层和部分纤芯, 并采用溅射法在光纤抛磨区先镀高折射率的铬层然后镀金膜, 制作了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感器。 研究结果表明: 该传感器可实现液体折射率在1333～1431 RIU范围的测试, 平均光谱灵敏度为411×103 nm·RIU-1, 在1417～1431 RIU折射率范围内光谱灵敏度达109×104 nm·RIU-1, 折射率测量范围和光谱灵敏度均优于已报道的结果。 此外, 该传感器具有良好的稳定性与重复性实验测试, 最小分辨率约为36×10-5 RIU。 该传感器光谱灵敏度高、 检测范围大、 尺寸小及良好的稳定性与重复性等优点, 可被用于食品检测、 环境监测、 生物医学检测等相关领域。

用轮式侧边抛磨法制作侧边抛磨光纤，通过磁控溅射法溅射金膜制成侧边抛磨光纤表面等离子体共振(SPR)传感器，并通过理论和实验对传感器的折射率灵敏度以及温度特性做了深入研究。结果表明表面等离子体共振波长随待测样品折射率的增大向长波长方向漂移，平均折射率灵敏度为4.1×103 nm/RIU(RIU为单位折射率)，高于已报道的结果；共振波长随待测样品温度的升高向短波长方向漂移，平均温度灵敏度为0.36 nm/℃，故该光纤SPR传感器具有更强抗温度漂移能力和更高的高折射率灵敏度，其在生物化学传感领域有重要的应用。