本发明属于光纤传感领域，主要涉及渐变多模光纤异质芯结构二维间隙传感器；包括顺次连接的注光光纤，调制渐变折射率多模光纤，传感单模光纤和收光渐变多模光纤；标定注光光纤与调制渐变折射率多模光纤的三维位移台；通过运用渐变折射率多模光纤的自聚焦特性并通过调节注光光纤与调制渐变折射率多模光纤的横向间隙与纵向间隙实现二维间隙传感，通过改变注光光纤的光纤种类和结构来实现灵敏度的提高或检测范围的增大，还可通过改变调制渐变折射率多模光纤的长度是自聚焦周期的几分之几来实现灵敏度和检测范围的调节，有效解决光纤型SPR传感器间隙测量的困难。