提出了一种基于多孔硅的表面等离子共振传感模型: 棱镜-金属膜-多孔硅薄膜-待测介质。在该结构中, 多孔硅的折射率会随着样品浓度的变化而变化。利用有限元分析方法, 数值模拟得到该结构的共振光谱, 对模型进行了分析和参数优化。以乙二醇溶液为待测样本, 对提出的传感结构的传感性能进行分析, 得到该传感器对乙二醇的传感灵敏度约为267.85(°)/RIU, 约为Kretschmann棱镜结构灵敏度的2.13倍。

分析了苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)和两者混合物的荧光特性，结果表明BkF 存在2 个荧光特征峰，BaP存在6个荧光特征峰，BkF 和BaP 的最佳发射波长均为405 nm。不同浓度配比的混合物荧光特性差异较大，但最佳发射波长没有发生变化，仍为405 nm。在激发波长为250~400 nm，发射波长为350~500 nm 范围内，BkF 和BaP 荧光光谱重叠较为严重。为了准确检测混合物中两者的质量浓度，采用人工蜂群(ABC)算法优化的误差逆向传播(BP)神经网络对其进行检测，结果表明ABC-BP神经网络优于遗传算法(GA)-BP 神经网络。ABC-BP神经网络能够准确检测质量浓度为1.000~10.000 ng/L 的混合物中BkF 和BaP 的质量浓度。10 组混合物样本中，BkF 和BaP 的回收率平均值分别为99.19% 和99.26%。

为了提高表面等离子共振系统的分辨率,提出了一种五层结构的表面等离子共振效应的激励模型：棱镜基底-银膜-电介质层1-电介质层2-待测介质.采用薄膜光学和波导理论,讨论了银和双电介质层复合而成的共振薄膜对表面等离子共振效应的激励机理与调制特性的作用.借助有限元分析方法,数值模拟得到双电介质表面等离子共振激励模型的共振光谱.分析结果表明,当待测介质折射率相同时,双电介质表面等离子共振激励模型共振光谱的半峰宽约为传统棱镜表面等离子体共振的0.1倍,理论计算得到双电介质表面等离子共振激励模型的系统分辨率相较于传统棱镜表面提高了5.4倍.以乙二醇溶液为待测样本,分析得到传感器的灵敏度约为7.2°/RIU,品质因数约为465,证明了该结构设计的可行性,为设计高分辨率和高品质因数的传感系统提供了理论参考.