陈致远， 董兴法， 刘志伟

（苏州科技大学 电子与信息工程学院，江苏 苏州 215009）

表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）技术是光纤传感领域的新兴技术。它的原理是将金属薄膜镀在纤芯表面，当入射光接入光纤时在金属-纤芯表面处激发表面等离子体波[1]。 SPR 技术因其灵敏度高、响应时间短以及检测实时等优点在医学诊断、环境监测和生物化学研究中有广泛应用[2]。

基于SPR 技术的传感光纤设计成为了当前的研究热点。2011 年，Xia Li 等人[3]首次在理论上提出了一种双通道SPR 传感器用于测量硅油的折射率变化，该传感器的灵敏度较传统（非SPR）偏振光纤传感器提高了约40 倍。2012 年，蒋奇等人[4]设计制作了基于倾斜光纤光栅的SPR 浓度传感器，通过实验证明了镀金后的倾斜光栅折射率传感灵敏度较未镀金时有显著提高。 2018 年，Jing J Y 等人[5]设计了碳纳米管沉积金薄膜光子晶体光纤SPR 传感器，在提高灵敏度的同时有着极其优异的生物相容性，对牛血清白蛋白的测量有很好的效果。 2019 年，Kamkar A 等人[6]提出了H 型SPR 传感器并研究了不同金属镀膜后的传感效果，在波长为320～620 nm 时镀银H 型SPR 传感器最高灵敏度为2.17×104nm·RIU-1。这种H 型SPR 传感器展示了其优越的传感性能，但仍存在一些问题。首先，制作比较困难，直接在纤芯外镀金属后再敷上包层，需要特殊的工艺；其次，H 型SPR 传感器破坏了光纤本身的物理结构，过大的分析层和空气孔使光纤易折易断，不适应现实传感时的复杂环境。

基于原有的H 型SPR 传感器，改进设计了一种结构简单、制造方便、 抗弯抗折以及能够适应复杂情况的高灵敏度新型H 型SPR 传感器。……