表面等离子体共振传感技术是近代物理学、化学、生物医学、环境科学等多学科高度交叉的新兴检测技术,具有无需标记、响应速度快、灵敏度高、分辨率高、抗电磁干扰能力强等优点,因而广泛应用于疾病诊断、食品安全、环境监测、药物筛查等检测领域。光纤SPR传感器体积轻巧、检测成本低、可进行远程在线监测,并易于复用及组网,代表了未来SPR传感系统便携化、网络化、在线远程监测的发展方向,成为近年来各国研究人员关注的热点。基于侧边抛磨光纤的SPR传感器具有结构简单、成本低、镀膜均匀性好、传感性能高等优势,是一种具有较大潜力可实用化的光纤SPR传感器。相对于研究报道较多的基于金膜的金-SPR传感器,基于银膜的银-SPR传感器性能更优而且成本较低。然而,银在环境中容易发生氧化、硫化等退化反应,银-SPR传感器的稳定性降低,其应用受到限制。本文将围绕高性能、低成本的银-侧边抛磨光纤SPR传感器,研究银-SPR光纤传感器的制备、优化及折射率传感响应特性,并对由银膜退化引起的传感器性能衰退进行定量研究。进一步地,文中通过表面自组装方法,采用氧化石墨烯对侧边抛磨光纤SPR传感器进行表面修饰,改善了银-SPR传感器的稳定性及折射率响应特性。本论文的主要工作包括如下内容:1)研究了侧边抛磨光纤的制备方法、参数优化及其传感响应性能。采用轮式机械光纤研磨法,基于普通单模光纤的精抛工艺,制作得到表面质量良好、器件参数精确可控的侧边抛磨光纤,为下一步SPR折射率传感器的研究与制备提供了光纤倏逝场基底。文中探索了快速研磨光纤的粗磨工艺,采用传输光谱在线监控系统精确控制光纤的抛磨进程,制作出表面带有大量平行划痕的粗磨侧边抛磨光纤。基于粗磨光纤传输光谱的FFT分析及表面形貌结构表征,提出了马赫-曾德干涉结构模型解释粗磨光纤的干涉现象,通过参数优化获得了干涉谐振峰对比度大于10 d B的粗磨侧边抛磨光纤,并对其温度、轴向应力、酒精气体浓度,以及液体折射率的传感响应特性进行了测试。2)在具有良好表面质量的侧边抛磨光纤上,采用真空热蒸镀法淀积了厚度为纳米量级的银膜,制备出银-侧边抛磨光纤SPR传感器,并对光纤的剩余厚度、抛磨长度、功率损耗银膜厚度等影响传感器性能的关键参数进行了实验优化。自行搭建了光纤SPR在线测试平台,测试了银-侧边抛磨光纤SPR传感器的折射率响应性能,通过灵敏度、谐振峰半高宽、分辨率、器件优化指标等参数对传感器的性能进行了分析讨论。作为本部分的创新点,文中对制约银-SPR传感器实际应用的传感性能退化问题进行了研究,分析了银-SPR传感器在空气、液体中由于银膜退化而引起的传感性能衰退,为银-SPR传感器的保存及使用提供了指导依据。3)针对改善银-SPR传感器的稳定性、折射率响应性能及自组装效率的需求,采用氧化石墨烯对银膜进行了表面自组装修饰,制作出基于氧化石墨烯的侧边抛磨光纤SPR折射率传感器。文中对氧化石墨烯溶胶的配制、氧化石墨烯薄膜的形貌表征、氧化石墨烯膜层自组装进程的在线监测进行了实验研究,并测试了寡层氧化石墨烯修饰后侧边抛磨光纤SPR传感器的折射率响应特性。基于氧化石墨烯的侧边抛磨光纤SPR传感器在稳定性、灵敏度以及对生物分子的自组装效率等方面有改善作用,为后续的生化检测提供了性能稳定、响应快速、灵敏度高、负载率高的光纤SPR折射率传感器基底。