安装在光纤上的微型传感器被广泛认为是即时医疗诊断以及即使现场农产品检测的重要未来解决方案。单模光纤平面端面上的等离子器件充分利用了光纤器件方便快捷的操作能力，它们可以直接浸入微小的样品中或以最小的侵入方式来实现。

然而，当耦合等离子体激元和光纤引导的光波时，大多数此类设备受到低共振品质因数 (Q) 或低耦合效率的限制。因此，折射率变化检测的信噪比 (SNR) 远远落后于自由空间光学器件或侧耦合波导对应物，从而阻碍了光纤尖端 SPR 设备满足目标浓度的实际应用的要求往往很低。

上海交通大学杨田教授带领的科学家团队在单模光纤端面表面等离子激元（SPP）传感装置的设计、制造技术和信噪比方面取得了显着进展。这项工作已发表在Light: Advanced Manufacturing上，标题为“A quasi-3D fano共振腔在光纤端面上用于高信噪比的倾角和读取表面等离子体传感”。

(a) 准 3D 器件结构示意图。(b) 放大视图显示纳米帽和纳米狭缝。(c) 电场强度分布，其中由 FP 标准具介导的从底部入射的光纤引导光波在水溶液侧激发 SPP。图片来源：孙夏青、雷泽宇、钟浩、何陈嘉、刘思航、孟庆峰、刘庆伟、陈胜富、孔向阳和田阳

基于他们之前对 SPP 晶体微腔的研究，研究人员使用了一种混合结构，该结构在 SPP 腔和法布里-珀罗标准具之间产生了 Fano 共振。SPP 晶体包括在薄金膜中的周期性纳米狭缝阵列。SPP 腔由位于中心并与纤芯对齐的 SPP 带上区域和位于周围的 SPP 带隙内区域组成。SPP 波段上的区域通过光栅耦合效应将法向入射光转换为二阶 SPP 波段上的导波。最后，使用 FP 标准具作为媒介，将光纤引导的光波在 SPP 腔的水溶液侧转换为振荡的 SPP 表面波，从而实现高 Qs 和高耦合效率。

Fano共振结构阵列首先在平面玻璃基板上制造，然后转移到扁平光纤端面并用UV胶固定。器件与玻璃基板之间的界面必须具有低附着力，以确保转移过程的质量和成功率。同时，该界面必须允许标准具中的光场与水溶液侧的 SPP 之间的有效隧穿。为此，作者发明了一种纳米帽界面，其中几纳米厚的金属层覆盖了突出的介电纳米狭缝。

光纤探头安装在标准光纤连接器中，用于监测折射率变化和牛血清白蛋白的物理吸附。测试结果表明，这些光纤端SPR传感器的噪声等效检测限达到10 -7 RIU水平。它比基于不同设计方法的同类设备低三个数量级，并且已经可以与基于棱镜耦合的商业 SPR 仪器相媲美。