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提出一种基于二元光学的新型多通道SPR传感芯片，及采用这种芯片的传感系统的设计方案。传感芯片集成有多组二元光学器件，取代传统光路中的透镜，实现光线的角向会聚。这种设计方案提高了SPR传感系统集成度，而且满足阵列化、多通道的检测要求。采用新型芯片设计制作的SPR传感系统能够完成对包含多个通道的敏感膜阵列的快速扫描和检测，与棱镜耦合结构相比还具有集成度高、灵敏度高、机械调节误差小、制作成本较低等优点。