表面等离子共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感是一种基于折射率检测的技术,由于具有极高的探测精度,并且可以进行微量无损检测,在现代生物医疗方面具有重要作用。传统SPR检测仪是角度调制型仪器,体积较大,不便进行微小环境下的检测;光纤SPR传感器采用波长调制,具有体积小、结构紧凑、本身不受电磁干扰、远距离光传输信号稳定等优点受到了学者们的青睐。光纤SPR传感器的发展时间有限,大多数具有高灵敏度的光纤SPR传感器如微纳光纤、光子晶体光纤等由于稳定性不够,或者成本太高等因素,限制了大范围的应用。异芯结构(多模-单模-多模光纤结构,MSM)光纤SPR传感器具有成本低、制备简单、较高灵敏度的优点,在工程应用领域具有很大前景。然而,针对当前对生化医疗传感等方面的高精度检测需求,MSM结构光纤SPR传感器存在灵敏度不足的缺点,对此,本文采取一系列包括氢氟酸腐蚀传感光纤直径、金纳米粒子吸附、飞秒激光加工微结构的方法对MSM结构光纤SPR传感器进行结构增敏。本文的具体研究内容和成果归纳如下:(1)首先探讨了MSM结构光纤SPR的传感特性,通过调制传感器传感区域单模光纤的长度和金属敏感膜的厚度,确定本文实验中的传感器制备的最佳参数。搭建MSM结构光纤SPR传感器折射率传感测试平台,并对所制备的传感器进行测试,获取了该类型传感器的大体灵敏度范围。探讨了氢氟酸单模光纤的实验参数,通过对比未腐蚀传感器和腐蚀后的传感器的传感特性,结果表明光纤直径越细,传感器灵敏度越高。(2)采用晶种法合成出球形金纳米粒子,并根据局域表面等离子体共振的传感特性,通过静电吸附的方式制备出基于MSM结构的光纤LSPR传感器,并探究了其折射率传感性能。通过化学键吸附的方式,将金纳米粒子结合到镀金膜MSM结构光纤SPR传感器上,研究了修饰金纳米粒子前后传感器的灵敏度特性,结果表明金纳米粒子对SPR具有增强作用,传感器的灵敏度得到了提高。(3)探究了飞秒激光微加工技术在光纤表面加工微结构的工艺,理论分析了传感器表面加工微结构对传感器的增敏原因。通过对不同激光能量、加工微结构的数量进行调制,将复合微结构的一系列传感器进行折射率测试,分析对比了两个因素对传感器灵敏度的增强效果。另外,本文还构建了新型SPR温度传感器,分析了微结构对传感器的增敏特性,确定了本文实验中传感器结构增敏最佳参数。