CN113866124A - 一种spr差分强度调制传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种SPR差分强度调制传感器，包括光源模块、扇入扇出模块、多芯光纤探头和光谱成像模块；光源模块用于生成多种波长的光信号，并将多种波长的光信号分别通过扇入扇出模块的不同输出通道输入多芯光纤探头的不同入射光纤芯中；多芯光纤探头设置于待测液体内；多芯光纤探头的多个出射光纤芯分别通过扇入扇出模块不同输出通道与耦合器组的输入端连接；耦合器组的第一输出端与光源模块的输入端连接；耦合器组的第二输出端与光谱成像模块连接。本发明提供一种SPR差分强度调制传感器，能够生成不同波长的光信号对待测液体进行测量，根据差值确定待测液体的折射率，差值增大提高了液体折射率测量的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种SPR差分强度调制传感器。
背景技术
SPR(表面等离子体共振，Surface Plasmon Resonance)传感技术因具有高灵敏度、免标记、响应迅速等特点，近30年来，被广泛研究并应用于生物、化学、医药等领域。时至今日，传感探头小型化、高集成度、高灵敏度仍然是光纤SPR传感技术的重要发展方向。其中锥形端面反射式光纤SPR因具有更牢固的传感探头结构被广泛研究和报道。以测量液体折射率变化的传感器为例，目前，工作于强度调制模式的锥形端面反射式光纤SPR传感器已有报道，然而灵敏度受光纤纤芯折射率、激发SPR的膜系材料、工作波长、待测液体折射率的影响。当这些参量固定后，传感器的本征灵敏度难以进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种SPR差分强度调制传感器，能够提高液体折射率测量的灵敏度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种SPR差分强度调制传感器，包括：
光源模块、扇入扇出模块、多芯光纤探头和光谱成像模块；
所述光源模块的输出端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的多个入射光纤芯连接；所述光源模块用于生成多种波长的光信号，并将多种波长的光信号分别通过所述扇入扇出模块的不同输出通道输入所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯中；
所述多芯光纤探头设置于待测液体内；
所述多芯光纤探头的多个出射光纤芯分别通过所述扇入扇出模块不同输出通道与耦合器组的输入端连接；
所述耦合器组的第一输出端与所述光源模块的输入端连接；所述耦合器组的第二输出端与所述光谱成像模块连接。
可选的，所述光源模块，具体包括：
依次连接的泵浦激光器、第一WDM波分复用器、线圈状掺铒光纤、第二WDM波分复用器和分路单元；
所述泵浦激光器的输入端与所述耦合器组的第一输出端连接；
所述分路单元的多个输出端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
所述泵浦激光器用于产生泵浦光；
所述第一WDM波分复用器用于将所述泵浦光耦合进入所述线圈状掺铒光纤；
所述线圈状掺铒光纤用于经所述泵浦光激发，产生C波段光信号；
所述第二WDM波分复用器用于将所述C波段光信号耦合进入所述分路单元；
所述分路单元用于根据所述C波段光信号，生成多种波长的光信号。
可选的，所述分路单元，具体包括：
n个分路组；
n个所述分路组均包括单模光纤环形器、光栅和电子可调衰减器；
将第二WDM波分复用器的输出端作为第0个分路组中的光栅的第二端，第i个分路组中的单模光纤环形器的多个端口顺时针依次与第i-1个分路组中的光栅的第二端、第i个分路组中的光栅的第一端和第i个分路组中的电子可调衰减器的第一端连接；i＝1，2，...，n；
n个电子可调衰减器的第二端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
第i个分路组中的单模光纤环形器用于将透射过第i-1个分路组中的光栅的光信号传输至所述第i个分路组中的光栅，并将所述第i个分路组中的光栅反射的第i波长的光信号输入第n个所述电子可调衰减器中；
第n个所述电子可调衰减器用于调节第i波长的光信号的损耗。
可选的，所述传感器，还包括：
氧化锆陶瓷插芯；
所述氧化锆陶瓷插芯设置于所述多芯光纤探头和所述扇入扇出模块之间。
可选的，
所述多芯光纤探头的探测端为多边锥台形结构；所述探测端为远离所述扇入扇出模块的一端；所述探测端的多个侧面与所述多芯光纤探头的传输光纤芯一一对应；所述传输光纤芯包括入射光纤芯和出射光纤芯；
所述探测端的任一侧面均斜截所述多芯光纤探头的1个传输光纤芯；
所述探测端的顶面覆盖有第一介质膜；所述第一介质膜上覆盖有第二介质膜；
所述探测端的侧面均覆盖有第三介质膜；所述第三介质膜上覆盖有第四介质膜；所述探测端的任一侧面与相对的侧面覆盖的第四介质膜的厚度相等；所述探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度均不同。
可选的，
所述第一介质膜为铬膜；
所述第二介质膜为金膜；
所述第三介质膜为金膜；
所述第四介质膜为二氧化钛膜。
可选的，
所述第一介质膜的厚度为2-3nm；
所述第二介质膜的厚度为500nm；
所述第三介质膜的厚度为45nm；
所述探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度分别为10nm、20nm和30nm。
可选的，所述传感器，还包括：
单模光纤隔离器；
所述单模光纤隔离器设置于所述耦合器组的第二输出端与所述光谱成像模块之间。
可选的，所述耦合器组，具体包括
第一耦合器和第二耦合器；
所述第一耦合器的3个输入端分别通过所述扇入扇出模块不同通道与所述多芯光纤探头的3个出射光纤芯连接；
所述第一耦合器输出端与所述第二耦合器的输入端连接；
所述第二耦合器的第一输出端与所述光源模块的输入端连接；所述第二耦合器的第二输出端与所述光谱成像模块连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种SPR差分强度调制传感器，包括光源模块、扇入扇出模块、多芯光纤探头和光谱成像模块；光源模块的输出端分别通过扇入扇出模块的不同输入通道与多芯光纤探头的多个入射光纤芯连接；光源模块用于生成多种波长的光信号，并将多种波长的光信号分别通过扇入扇出模块的不同输出通道输入多芯光纤探头的不同入射光纤芯中；多芯光纤探头设置于待测液体内；多芯光纤探头的多个出射光纤芯分别通过扇入扇出模块不同输出通道与耦合器组的输入端连接；耦合器组的第一输出端与光源模块的输入端连接；耦合器组的第二输出端与光谱成像模块连接。本发明提供一种SPR差分强度调制传感器，能够生成不同波长的光信号对待测液体进行测量，当待测液体折射率发生变化时，不同波长的光信号的功率向相反的方向变化，使得差分处理的差值增大，根据差值确定待测液体的折射率，差值增大提高了液体折射率测量的灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中SPR差分强度调制传感器结构示意图；
图2为本发明实施例中多芯光纤探头的横截面图；
图3为本发明实施例中多芯光纤探头的信号传输图；图3(a)为本发明实施例中多芯光纤探头的第一信号传输图；图3(b)为本发明实施例中多芯光纤探头的第二信号传输图；图3(c)为本发明实施例中多芯光纤探头的第三信号传输图；
图4为本发明实施例中SPR差分强度调制传感器的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种SPR差分强度调制传感器，能够提高液体折射率测量的灵敏度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中SPR差分强度调制传感器结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种SPR差分强度调制传感器，包括：
光源模块、扇入扇出模块9(型号为FAN-7C，生产厂家为Fibercore)、多芯光纤探头和光谱成像模块26；
光源模块的输出端分别通过扇入扇出模块的不同输入通道与多芯光纤探头的多个入射光纤芯连接；光源模块用于生成多种波长的光信号，并将多种波长的光信号分别通过扇入扇出模块的不同输出通道输入多芯光纤探头的不同入射光纤芯中；
多芯光纤探头设置于待测液体内；
多芯光纤探头的多个出射光纤芯分别通过扇入扇出模块不同输出通道与耦合器组的输入端连接；
耦合器组的第一输出端与光源模块的输入端连接；耦合器组的第二输出端与光谱成像模块连接。
光谱成像模块26为光纤光谱仪，型号为AQ6370，生产厂家为横河测量技术(上海)有限公司。
优选地，光源模块，具体包括：
依次连接的泵浦激光器10、第一WDM波分复用器11、线圈状掺铒光纤12、第二WDM波分复用器13和分路单元；
泵浦激光器的输入端与耦合器组的第一输出端连接；
分路单元的多个输出端分别通过扇入扇出模块的不同输入通道与多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
泵浦激光器用于产生泵浦光；
第一WDM波分复用器用于将泵浦光耦合进入线圈状掺铒光纤；
线圈状掺铒光纤用于经泵浦光激发，产生C波段光信号；
第二WDM波分复用器用于将C波段光信号耦合进入分路单元；
分路单元用于根据C波段光信号，生成多种波长的光信号。
具体的，泵浦激光器为976nm泵浦激光器，型号为BL976-PAG500，生产厂家为索雷博光电科技(上海)有限公司；第一WDM波分复用器和第二WDM波分复用器为WDM波分复用器，型号为WD9850AA，生产厂家为索雷博光电科技(上海)有限公司；线圈状掺铒光纤为10米EDF掺铒光纤，型号为I-4(980/125)HC，生产厂家为Fibercore公司。
优选地，分路单元，具体包括：
n个分路组；
n个分路组均包括单模光纤环形器、光栅和电子可调衰减器；
将第二WDM波分复用器的输出端作为第0个分路组中的光栅的第二端，第i个分路组中的单模光纤环形器的多个端口顺时针依次与第i-1个分路组中的光栅的第二端、第i个分路组中的光栅的第一端和第i个分路组中的电子可调衰减器的第一端连接；i＝1，2，...，n；
n个电子可调衰减器的第二端分别通过扇入扇出模块的不同输入通道与多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
第i个分路组中的单模光纤环形器用于将透射过第i-1个分路组中的光栅的光信号传输至第i个分路组中的光栅，并将第i个分路组中的光栅反射的第i波长的光信号输入第n个电子可调衰减器中；
第n个电子可调衰减器用于调节第i波长的光信号的损耗。
图1中，14、16和18均为单模光纤环形器，型号为6015-3-APC，生产厂家为索雷博光电科技(上海)有限公司；15、17和19均为C波段反射式光纤光栅FBG，3dB带宽0.1nm，17的中心波长比15大0.8nm，19的中心波长比17大0.8nm，生产厂家为合肥脉锐光电技术有限公司；20、21和22均为电子可调衰减器VOA，型号为V1550A，生产厂家为索雷博光电科技(上海)有限公司。
优选地，传感器，还包括：
氧化锆陶瓷插芯8；
氧化锆陶瓷插芯设置于多芯光纤探头和扇入扇出模块之间。
具体的，氧化锆陶瓷插芯，长度为11.4mm，内孔直径为2.49mm，开口度为0.5mm，插拔力为2-6N。
优选地，
多芯光纤探头的探测端为多边锥台形结构；探测端为远离扇入扇出模块的一端；探测端的多个侧面与多芯光纤探头的传输光纤芯一一对应；传输光纤芯包括入射光纤芯和出射光纤芯；
探测端的任一侧面均斜截多芯光纤探头的1个传输光纤芯；
探测端的顶面覆盖有第一介质膜；第一介质膜上覆盖有第二介质膜；
探测端的侧面均覆盖有第三介质膜；第三介质膜上覆盖有第四介质膜；探测端的任一侧面与相对的侧面覆盖的第四介质膜的厚度相等；探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度均不同。
优选地，
第一介质膜为铬膜；
第二介质膜为金膜；
第三介质膜为金膜；
第四介质膜为二氧化钛膜。
优选地，
第一介质膜的厚度为2-3nm；
第二介质膜的厚度为500nm；
第三介质膜的厚度为45nm；
探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度分别为10nm、20nm和30nm。
优选地，传感器，还包括：
单模光纤隔离器25；
单模光纤隔离器设置于耦合器组的第二输出端与光谱成像模块之间。
单模光纤隔离器，型号为IO-H-1550APC，生产厂家为雷博光电科技(上海)有限公司。
优选地，耦合器组，具体包括
第一耦合器23和第二耦合器24；
第一耦合器的3个输入端分别通过扇入扇出模块不同通道与多芯光纤探头的3个出射光纤芯连接；
第一耦合器输出端与第二耦合器的输入端连接；
第二耦合器的第一输出端与光源模块的输入端连接；第二耦合器的第二输出端与光谱成像模块连接。
第一耦合器23为1×4单模光纤耦合器，其中一路闲置，型号为TWQ1550HA，生产厂家为索雷博光电科技(上海)有限公司；第二耦合器24器为1×2单模光纤宽带耦合器，耦合比为90:10，型号为TW1550R2A1，生产厂家为索雷博光电科技(上海)。
具体的，以七芯光纤(型号为SM-7C1500(6.1/125)，生产厂家为Fibercore公司)探头、3个分路组的传感器为例，对本发明进行具体说明：七芯光纤探头及其信号传输如图2-3所示：其中，3为探测端的顶面，1和2、4和5，以及6和7为探测端3对相对的侧面。
七芯光纤探头的制备流程如下：
(1)利用光纤端面研磨装置加工制作研磨七芯光纤的6个传感面1、2、4、5，6和7，使每个传感面与轴向均成20°角，使得入射光的入射角度均为70°。
(2)在显微镜下，在6个传感面上均覆盖高真空硅脂，利用磁控溅射技术在反射面3上先后镀2-3nm的Cr膜和500nm的Au膜，探头浸泡到石油醚中，将高真空硅脂溶解。
(3)除传感面1和2外，其它各面覆盖高真空硅脂，利用磁控溅射技术同时在传感面1和2上，先后镀45nm的Au膜和10nm的TiO2薄膜。探头浸泡到石油醚中，将高真空硅脂溶解。
(4)除传感面4和5外，其它各面覆盖高真空硅脂，利用磁控溅射技术同时在传感面4和5上，先后镀45nm的Au膜和20nm的TiO2薄膜。探头浸泡到石油醚中，将高真空硅脂溶解。
(5)除传感面6和7外，其它各面覆盖高真空硅脂，利用磁控溅射技术同时在传感面6和7上，先后镀45nm的Au膜和30nm的TiO2薄膜。探头浸泡到石油醚中，将高真空硅脂溶解，得到七芯光纤探头。
传感器工作原理如下：
在掺铒光纤中，由于谱线的均匀展宽，存在模式竞争效应，尽管各个模式的频率不同，但使用的都是相同的高能级的铒离子，因此展宽波段内的各个模式争夺处于高能级的铒离子，从而引发模式竞争效应，损耗相对大的模式不容易产生激光，损耗相对小的模式则容易产生激光。本专利将模式竞争效应和七芯光纤探头结合，提出增强差分强度调制传感的灵敏度。
传感器通过将七芯光纤探头加入到三波长环形腔光纤激光器中，当待测液体折射率发生变化时，其中两个波长的光的反射率发生相反变化，一个增大，另一个减小，对于光纤激光器而言，则是腔内损害的变化，即反射率增大的，损耗降低；反射率减小的，损耗增大。从而在腔内引发12的模式竞争效应，最终，反射率增大对应的激光功率进一步增大，而反射率减小的激光功率进一步减小，增加了双波长激光功率的差值，达到灵敏度增强的效果。
具体的，10发出的波长为976nm的光，耦合进入11，进入12，将12中的铒离子泵浦至高能级，铒离子跃迁至低能级，发出C波段的宽带光，C波段宽带光和残余的976nm的泵浦光进入13，其中C波段宽带光进入14，残余的976nm的泵浦光从13的另一路出射。C波段宽带光经过14，被15反射，反射回的是15特征波长的窄带光，记为λ1，波长为λ1的光反向经过14后，进入20。其余的C波段宽带光经过16，被17反射，反射回的是17特征波长的窄带光，记为λ2，波长为λ2的光反向经过16后，进入21。其余的C波段宽带光经过18，被19反射，反射回的是19特征波长的窄带光，记为λ3，波长为λ3的光反向经过18后，进入22。
波长间的关系是：λ3-λ2＝0.8nm、λ2-λ1＝0.8nm
λ1、λ2、λ3分别经过20、21、22后，分别进入9的3芯、2芯和1芯端，经过8后分别进入七芯光纤探头的3芯、2芯和1芯，分别在6、4、1激发表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance，SPR)，反射光均被3反射，分别入射到7、5、2，再次激发SPR，反射光分别进入七芯光纤探头的6芯、5芯、4芯，经过8，进入9，从9的6芯、5芯、4芯端分别输出至23的三个输入端，经过23合束至一路输出，输出的光进入24，被24分成两路，光功率的10％经过25后，被26接收，光功率的90％，输出至11的输入端，进入下一环路循环，调节20、21、22的损耗，当10发出的泵浦光满足阈值条件，使得环路中，光增益大于损耗，则环路中形成三波长激光，26可以接收到功率大致相等的三波长激光。
图4为本发明实施例中SPR差分强度调制传感器的原理图。横坐标为液体折射率；纵坐标为光信号功率差值，如图4所示，在折射率范围1.3719-1.3860内，λ1的反射率增大，而λ2的反射率减小；在折射率范围1.3824-1.3943内，λ2的反射率增大，而λ3的反射率减小。
因此，进行液体折射率测量时，采用分段测量：
当待测液体折射率在1.3418-1.3524时，增加22的损耗至最大，使λ3不能产生激光，调节20和21的损耗值，使得λ1和λ2的功率几乎相等。
当待测液体的折射率发生微小增加时，λ1的反射率增大，损耗减小；λ2的反射率减小，损耗增大，进一步地，由于引发模式竞争，λ1的激光功率增大，而λ2的激光功率减小，使得光谱仪探测到的两波长功率差增大。
当待测液体的折射率发生微小减小时，λ1的反射率减小，损耗增大；λ2的反射率增大，损耗减小，进一步地，由于引发模式竞争，λ1的激光功率减小，而λ2的激光功率增大，使得光谱仪探测到的两波长功率差增大。
当待测液体折射率在1.3515-1.3603时，增加20的损耗至最大，使λ1不能产生激光，调节21和22的损耗值，使得λ2和λ3的功率几乎相等。
当待测液体的折射率发生微小增加时，λ2的反射率增大，损耗减小；λ3的反射率减小，损耗增大，进一步地，由于引发模式竞争，λ2的激光功率增大，而λ3的激光功率减小，使得光谱仪探测到的两波长功率差增大。
当待测液体的折射率发生微小减小时，λ2的反射率减小，损耗增大；λ3的反射率增大，损耗减小，进一步地，由于引发模式竞争，λ2的激光功率减小，而λ3的激光功率增大，使得光谱仪探测到的两波长功率差增大。
具体的，传感器各部分功能如下：
七芯光纤用于制备七芯光纤探头。
1、2，45nmAu/10nmTiO2薄膜，激发SPR。
3，2-3nmCr/500nmAu膜，反射1、4、6的反射光。
4、5，45nmAu/20nmTiO2薄膜，激发SPR。
6、7，45nmAu/30nmTiO2薄膜，激发SPR。
8，氧化锆陶瓷插芯，用于9和七芯光纤探头的光耦合。
9，扇入扇出模块，用于7个单模光纤和七芯光纤中七个纤芯的分别耦合。
10，发出976nm激光，用于泵浦12，使12发出C波段的宽带光。
11，用于将泵浦光耦合进入环形腔。
12，用于发出C波段宽带光，产生模式竞争效应。
13，用于将C波段宽带光耦合进入环形腔，并将泵浦光分离出环形腔。
14，16，18，用于将15、17、19反射的窄带光分别输出至20、21、22。
15、17、19，用于从C波段宽带光中反射对应中心波长的窄带光，起到选模的作用。
20、21、22，用于分别调节波长λ1、λ2、λ3的光损耗。
23，将9输出的λ1、λ2、λ3的光合束。
24，将光功率的90％返回环形腔内，将光功率的10％输出，以供26探测。
25，避免激光在光纤接口反射回环形腔内，对激光产生不利影响。
26，用于监测激光中心波长位置和光功率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述传感器，包括：
光源模块、扇入扇出模块、多芯光纤探头和光谱成像模块；
所述光源模块的输出端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的多个入射光纤芯连接；所述光源模块用于生成多种波长的光信号，并将多种波长的光信号分别通过所述扇入扇出模块的不同输出通道输入所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯中；
所述多芯光纤探头设置于待测液体内；
所述多芯光纤探头的多个出射光纤芯分别通过所述扇入扇出模块不同输出通道与耦合器组的输入端连接；
所述耦合器组的第一输出端与所述光源模块的输入端连接；所述耦合器组的第二输出端与所述光谱成像模块连接。
2.根据权利要求1所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述光源模块，具体包括：
依次连接的泵浦激光器、第一WDM波分复用器、线圈状掺铒光纤、第二WDM波分复用器和分路单元；
所述泵浦激光器的输入端与所述耦合器组的第一输出端连接；
所述分路单元的多个输出端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
所述泵浦激光器用于产生泵浦光；
所述第一WDM波分复用器用于将所述泵浦光耦合进入所述线圈状掺铒光纤；
所述线圈状掺铒光纤用于经所述泵浦光激发，产生C波段光信号；
所述第二WDM波分复用器用于将所述C波段光信号耦合进入所述分路单元；
所述分路单元用于根据所述C波段光信号，生成多种波长的光信号。
3.根据权利要求2所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述分路单元，具体包括：
n个分路组；
n个所述分路组均包括单模光纤环形器、光栅和电子可调衰减器；
将第二WDM波分复用器的输出端作为第0个分路组中的光栅的第二端，第i个分路组中的单模光纤环形器的多个端口顺时针依次与第i-1个分路组中的光栅的第二端、第i个分路组中的光栅的第一端和第i个分路组中的电子可调衰减器的第一端连接；i＝1，2，...，n；
n个电子可调衰减器的第二端分别通过所述扇入扇出模块的不同输入通道与所述多芯光纤探头的不同入射光纤芯连接；
第i个分路组中的单模光纤环形器用于将透射过第i-1个分路组中的光栅的光信号传输至所述第i个分路组中的光栅，并将所述第i个分路组中的光栅反射的第i波长的光信号输入第n个所述电子可调衰减器中；
第n个所述电子可调衰减器用于调节第i波长的光信号的损耗。
4.根据权利要求1所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述传感器，还包括：
氧化锆陶瓷插芯；
所述氧化锆陶瓷插芯设置于所述多芯光纤探头和所述扇入扇出模块之间。
5.根据权利要求1所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，
所述多芯光纤探头的探测端为多边锥台形结构；所述探测端为远离所述扇入扇出模块的一端；所述探测端的多个侧面与所述多芯光纤探头的传输光纤芯一一对应；所述传输光纤芯包括入射光纤芯和出射光纤芯；
所述探测端的任一侧面均斜截所述多芯光纤探头的1个传输光纤芯；
所述探测端的顶面覆盖有第一介质膜；所述第一介质膜上覆盖有第二介质膜；
所述探测端的侧面均覆盖有第三介质膜；所述第三介质膜上覆盖有第四介质膜；所述探测端的任一侧面与相对的侧面覆盖的第四介质膜的厚度相等；所述探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度均不同。
6.根据权利要求5所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，
所述第一介质膜为铬膜；
所述第二介质膜为金膜；
所述第三介质膜为金膜；
所述第四介质膜为二氧化钛膜。
7.根据权利要求5所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，
所述第一介质膜的厚度为2-3nm；
所述第二介质膜的厚度为500nm；
所述第三介质膜的厚度为45nm；
所述探测端的任一侧面与相邻的2个侧面覆盖的第四介质膜的厚度分别为10nm、20nm和30nm。
8.根据权利要求1所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述传感器，还包括：
单模光纤隔离器；
所述单模光纤隔离器设置于所述耦合器组的第二输出端与所述光谱成像模块之间。
9.根据权利要求1所述的SPR差分强度调制传感器，其特征在于，所述耦合器组，具体包括
第一耦合器和第二耦合器；
所述第一耦合器的3个输入端分别通过所述扇入扇出模块不同通道与所述多芯光纤探头的3个出射光纤芯连接；
所述第一耦合器输出端与所述第二耦合器的输入端连接；
所述第二耦合器的第一输出端与所述光源模块的输入端连接；所述第二耦合器的第二输出端与所述光谱成像模块连接。
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