为了提高铝基等离子体传感器的灵敏度和稳定性，提出了一种基于相位调制增敏的表面等离子体共振传感结构：铝膜-石墨烯复合结构.采用Kretschmann传感结构，将铝膜和多层石墨烯依次沉积在高折射率棱镜上.基于传输矩阵原理，模拟计算激发光波长为632.8 nm时，几何结构参数对传感性能的变化规律.研究结果表明，相比于传统的角度调制模式，该传感结构采用相位调制模式，可以实现2个数量级的灵敏度增强.同时，石墨烯薄层的引入不仅能够有效阻止等离子体铝膜被氧化，而且能够产生近83倍的探测灵敏度增强因子.对于界面折射率变化为1.333~1.334 2 RIU，该复合结构的最大差分相位为94.663°，能够产生超高的相位探测灵敏度7.888 5×10⁴°/RIU.该传感结构可为开发低成本、超灵敏的铝基等离子体传感器件提供参考.