0 引言

    血糖检测是糖尿病临床诊断和治疗的关键环节。为了有效监测血液中葡萄糖浓度，设计一种高效、灵敏、可靠的葡萄糖浓度检测器件具有重大意义。文献[1-3]已证明采用葡萄糖氧化酶（GO）结合表面等离子共振（SPR）技术能准确检测葡萄糖浓度。

    传统SPR型传感器存在体积大、易发生金属氧化、生物吸附能力较差的缺点[4-5]，不适合远程应用。而光子晶体光纤（PCF）则具有体积小、抗干扰能力强和易损性低等优点[6-9]，因此将PCF与SPR相结合研制传感器的方法备受关注。PCF-SPR生物传感器通过检测待测物折射率的变化来实现传感功能，已在生物传感领域得到广泛应用。WANG F等人[10]设计了一种PCF-SPR生物传感器，用于检测细胞密度的变化，其灵敏度为9 000 nm/RIU，对应的分辨率接近10-6 RIU。YASLI A等人[11]设计了一种PCF-SPR生物传感器，涂敷Au膜时的灵敏度为7 142 nm/RIU。童凯等人[12]设计了一种双芯单通道PCF-SPR传感器，在涂覆了TiO2膜的传感器表面再镀上Ag膜，该传感器的灵敏度为4 200 nm/RIU。CHEN X等人[13]设计了一种改良D形PCF-SPR传感器，该结构创新地使用了开口的环形通道的形式，该传感器的灵敏度为11 055 nm/RIU。

    然而，上述传感器存在检测范围小、灵敏度低等问题。因此，本文设计一种基于SPR效应的深刻蚀微开口双芯对称D型PCF传感器（下文简称对称D型PCF-SPR传感器），旨在提升传感器的检测范围和灵敏度。

3 结束语

    本文设计了一种基于SPR效应的深刻蚀微开口双芯对称D型PCF传感器，并建立了传感检测系统，可用于葡萄糖溶液浓度检测。采用侧抛光的方式对微开口两侧的平面进行镀膜处理，有利于生物参量检测；使用有限元法分析了PCF的传感特性，讨论了金属材料厚度、气孔几何参数、抛光参数等因素对折射率传感特性的影响，并获得了传感器性能最佳时的结构参数。研究结果表明：本文所提传感器的波长灵敏度可达到24 600 nm/RIU，分辨率维持在10-6量级，折射率检测范围为1.26~1.41；在葡萄糖浓度为0~653 g/L时，传感器灵敏度可达到2.73 nm/（g·L-1）。该传感器可直接接触待测物，且具有高稳定性、高灵敏度，以及宽浓度检测范围等优点。此外，该传感器更换金属表面附着的生物敏感膜后，在物质浓度测量、污染物排放监测等领域具有广阔的应用前景。