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水下航行器需要具有耐水压性能和防止海水浸入其内部的密封性能，这就需要采取承压和密封措施，然而通常的水密性测试并不能真正模拟水下航行环境，因此有必要在实际航行中针对设计结构增加漏水测试环节，以完善水密性测试。为了给水下结构设计提供完整可靠的测试数据，漏水位置，漏水量（液位）均需要得到精确的报道。水下装置测试点位众多，内部电磁环境复杂，对适用传感器的性能提出了极高的要求。虽然液漏检测仪器设备在石油化工，供水，及其他工业生产领域内被广泛使用，但是专门针对水下装置漏水测试的液漏传感器几乎未见诸报道。为了完善水下装置水密性测试，极有必要自主研发具有针对性的液漏传感器，并且针对漏点定位及漏量（液位）测量技术开展研究工作。 本文在水下装置漏水测试这一特定需求背景下，提出基于POF光纤宏弯效应的液漏传感解决方案。从理论上解释了受抑全内反射在光纤包层-环境界面上的发生以及实现液漏传感的机制，并将该传感机制命名为“宏弯致光纤包层模受抑全内反射”。通过实验研究POF光纤的宏弯耦合现象并研究其耦合机理，提出宏弯耦合主要是在宏弯辐射光场作用下，在无源光纤内形成传导模式的结果。宏弯耦合效应具备暗场检测的核心特征，因此利用宏弯耦合效应实现传感具备暗场检测的优势，可以有效改善光功率或强度调制型传感器功率波动大，信噪比低的缺陷。 通过实验研究了宏弯耦合的特性，试验了平行宏弯耦合和双绞宏弯耦合两种结构，实验表明平行耦合时光纤相对位置不稳定，一致性差，而通过双绞可以很好地解决这个问题。由于极低的耦合效率，耦合功率易受可见光干扰，提出增加可见光屏蔽的解决方案。通过实验研究了宏弯致光纤包层模受抑全内反射效应在POF光纤内的增强，结果显示效应随宏弯半径的减小而增强。对比研究了单根光纤和双绞宏弯耦合结构在实现液漏传感时的差异，得出以下结论:单宏弯光纤环传感信号为明场，具备更高功率值，能够适应较远距离的传播。而双绞宏弯耦合结构中的耦合信号属于暗场信号，其信号功率微弱，不适合远距离的光纤传输。但是在相同的宏弯尺度下，双绞宏弯耦合结构由于其暗场检测的特征，具备更好的抗光源漂移特性，以及更高的信噪比。但是同时，暗场信号更易于受到可见光噪声的干扰。 利用宏弯耦合及宏弯致光纤包层模受抑全内反射效应，设计实现了双绞宏弯耦合结构(TMBCS)型液位探头及封装结构，实现了液位区分度大于3.7dB。设计实现了简约的MBFL型液位探头及封装结构，实现液位区分度1.09dB，传感信号功率高于TMBCS型四个数量级，并且“初浴”误差小于0.8％。为了实现液漏量的测量，设计实现了THMBCS连续式液位传感器，通过储水单元将液漏转变为液位高度，实现液位测量敏感度超过1.7nW/mm，测量分辨率小于0.3mm，液位测量高度范围350mm。利用THMBCS液位探头作为敏感单元，针对水下装置的漏水测试特定需求设计了漏水传感器方案。可实现最多256个测点的漏水检测，测量长度大于10m，采用寻址定位法定位精度50mm，同时可给出漏水量（漏液液位高度）的大小，文中针对该设计方案搭建实验平台，完成验证性测试。