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在环境监测、生化研究、食品安全等领域,折射率作为影响实际生产加工的重要测量指标,一直是人们重点关注的对象。在各式各样的折射率传感器中,光纤折射率传感器以其结构小巧、测量精度高、可远距离传输、抗高温且耐腐蚀等优点逐渐成为该领域的研究热点。随着社会工业化的发展,人们对折射率的测量提出了高灵敏度、大测量范围和低成本等实际要求。本文基于法布里-珀罗干涉(FPI)原理,对开放腔FPI传感器和在线复合腔FPI传感器的折射率测量方法进行研究,并进一步探索了在线复合腔FPI传感器在气液检测方面的应用。针对开放腔FPI传感器,本文提出了扩展折射率测量范围的方法。针对在线复合腔FPI传感器,提出了中空纤维膜内气体检测的实际应用。主要研究内容如下:(1)研究了一种基于自由光谱范围(FSR)定位指定阶次干涉谷的开放腔FPI折射率测量方法。通过理论推导和Matlab仿真,从理论的角度分析了该方法的正确性;其次,通过制作开放腔法珀结构的传感器,搭建实验平台并进行实际测量,从实验的角度验证了该方法的可行性。实验结果表明:折射率测量范围达到1.333～1.4RIU,较传统的单峰测量方法提高了约7倍。在整个测量范围内传感器呈现良好的线性响应特性,灵敏度为1260.282nm/RIU,实现了大范围高灵敏度的折射率测量。(2)研究了一种基于在线复合腔法珀干涉仪的折射率测量方法。分析了在线复合腔法珀干涉仪的折射率测量原理,研究了传感器的制作工艺,搭建了实验平台。针对三个样品的折射率实验结果如下:折射率为1.333～1.34RIU和1.34～1.36RIU 时,折射率灵敏度分别为:-116.3dB/RIU 和-52.7dB/RIU;-198.2dB/RIU 和-63.4dB/RIU;-176.6dB/RIU 和-102.5dB/RIU。此外,温度为20～50℃时,其温度灵敏度分别为:0.0075nm/℃、0.0075nm/℃和 0.0073nm/℃。通过分段线性拟合方法实现了传感器在不同折射率范围下的高灵敏度测量。(3)研究了基于在线复合法珀干涉仪的中空纤维膜内气体检测传感器。分析了该传感器的气体检测原理,制作了气体检测传感器样品,搭建了中空纤维膜气体检测系统。测试结果表明:该传感器可以实现膜内气体的实时检测,填补了中空纤维膜内气体原位监测的空白。