1、微結(jié)構(gòu)光纖廣義上包括傳統(tǒng)的光子晶體光纖和在普通光纖上制作微納米尺寸結(jié)構(gòu)的光纖。微結(jié)構(gòu)光纖靈活多樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以得到各種所需要的光學(xué)特性，這是傳統(tǒng)光纖無法比擬的，引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。微結(jié)構(gòu)光纖傳感器的種類很多，本論文的研究工作主要圍繞基于如下兩種工作原理的傳感器開展的，一是基于表面等離子體激元的微結(jié)構(gòu)光纖傳感器（包括局域場和非局域場表面等離子體共振）。二是基于干涉型的微結(jié)構(gòu)光纖傳感器（包括法布里珀羅干涉和邁克爾遜干涉）。本論文的主要

2、工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)設(shè)計和研究了全固態(tài)D形狀光子晶體光纖傳感頭，其原理是基于表面等離子體共振機(jī)理。該傳感頭的提出解決了相位匹配問題，并簡化了制作工藝。模擬結(jié)果顯示隨著折射率的增加，波長漂移速度增大，其折射率靈敏度至少為7300nm/RIU，曲線品質(zhì)因子優(yōu)于216。為了更好的激發(fā)出等離子體波，研究了所鍍銀膜的厚度，第一圈介質(zhì)棒的尺寸大小和拋光深度的影響。研究中發(fā)現(xiàn)了奇特的物理現(xiàn)象，隨著拋光深度的增加，共振波長先紅移，然后藍(lán)

3、移,，最大的曲線品質(zhì)因子出現(xiàn)在轉(zhuǎn)折波長處。
　　(2)設(shè)計了新型的納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的表面拉曼增強(qiáng)散射傳感頭，該傳感頭可直接在光纖端面制作。該結(jié)構(gòu)使等離子體共振峰具有很好的穩(wěn)定性，且能長時間高效率工作。雙共振峰的產(chǎn)生，相對于一個共振峰來說，使增強(qiáng)因子提高了兩個數(shù)量級，局域場被大大的增強(qiáng)了。由于傳感頭是對稱結(jié)構(gòu)，所以光源偏振態(tài)的影響可以忽略不計。
　　(3)提出了一種微結(jié)構(gòu)多腔法布里珀羅干涉的傳感頭。在單模光纖端面一定距離的地方，用

4、飛秒激光器制作一個矩形小孔，和單模光纖的端面形成了多個腔。首先，用峰值波長追蹤法來解調(diào)折射率和溫度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，折射率靈敏度和溫度靈敏度達(dá)到了867.6nm/RIU和7.8pm/oC。該傳感頭，存在兩個獨(dú)立的腔，空氣腔用來測折射率，玻璃腔用來測溫度。這樣就避免了折射率和溫度的交叉影響。
　　(4)提出了一種基于紫外膠填充光子晶體光纖空氣孔的微型邁克爾遜干涉光纖傳感頭，該傳感頭包括單模光纖，紫外膠和光子晶體光纖，紫外膠連接單