本发明专利提供了基于SPR的提高双折射及温度测量精度的方法及装置，它包括填充温敏液体甲苯的小孔、金属金层、石墨烯孔、按规则排列的两层小空气孔和大空气孔、石英基底和完美匹配层；各个空气孔在石英基底上以填充温敏液体甲苯的小孔为中心规则排列；在石英基底外设置完美匹配层，在填充温敏液体甲苯的小孔外包覆金属金层。通过Comsol模拟仿真计算，当空气孔间距为2.4μm、填充温敏液体甲苯的小孔的直径为2.5μm、金属金层厚度为35nm、石墨烯孔和按规则排列的小空气孔的直径为1.2μm、按规则排列的大空气孔的直径为2.0μm、石英基底的折射率为1.45、工作波长为1150nm‑1350nm时，温度分辨率达到0.005291℃，平均温度灵敏度为‑6.93571nm/℃，双折射达到0.0384。