表面等离子共振(SPR)传感器是一种光学传感器,利用金属与电介质界面表面等离子波的传播常数对外界环境折射率敏感来进行检测。由于表面等离子传感器具有免标记、可在线实时检测、抗电磁干扰、装置简单等优点而得到大量研究与应用。倾斜光纤光栅(TFBG)与普通光纤布拉格光栅(FBG)都是短周期光纤光栅,但是倾斜光纤光栅的栅平面与光纤横截面成一夹角。夹角的存在使得TFBG能够将纤芯模式耦合进入包层传播,形成一系列离散的反向传播的包层模式,这些包层模式可以激发表面等离子共振。因此我们把SPR技术与TFBG相结合,制作出了基于TFBG的SPR生物分子探针。本文首先介绍了TFBG和SPR的基本理论以及SPR传感器分类和检测方法,并分析了温度对SPR的影响。然后通过OptiGrating软件模拟了不同浓度溶液下TFBG的透射谱和包层模,初步得出了TFBG各阶包层模随着外界折射率的增大而向右偏移、在一定的传感范围内谐振峰与外界折射率呈线性关系的结论。接着用相位掩膜板进行TFBG的写制并用小型离子溅射仪对TFBG镀45nm厚度左右的金膜,然后用扫描电镜在微观上观察镀膜效果。通过不同浓度下的NaCl溶液、MgCl2溶液、CaCl2溶液实验,对比研究了裸TFBG和镀金TFBG传感器对溶液折射率的传感特性。从而验证了模拟仿真得出的结论并定量分析得知：镀金后具有表面等离子体共振的TFBG的溶液折射率灵敏度大于500nm/RIU,而裸TFBG为2nm/RIU左右,提高了200～300倍,且在一定范围内共振波长与溶液折射率的线性拟合度都在0.99以上。在TFBG-SPR的金膜外部进行嗜酸性喜温硫杆菌中硫氰酸酶基因的生物敏感膜增覆,使之成为TFBG-SPR生物分子探针,并用生物学方法和光学方法检测敏感膜修饰效果。其中DNA的扩增带说明敏感膜修饰成功,而TFBG共振峰在生物分子修饰中不断变化也表明生物分子修饰一直在进行。固定DNA探针溶液分别与两个不同浓度的互补DNA探针溶液进行杂交,整个过程中TFBG透射谱共振峰的不断变化,从而验证了基于TFBG的SPR生物分子探针进行特异性检测的可行性。