1、氫氣是工業(yè)領域普遍使用的一種新型清潔能源，它具有熱能高、清潔無污染、資源儲存量大等優(yōu)點，但是在生產使用過程中極易發(fā)生泄露，引發(fā)爆炸火災等安全事故。因此，人們開始尋找用于氫氣檢測的傳感設備，以便最大限度地降低使用過程中的安全風險。微透鏡型的光纖氫氣傳感器是一類結構簡單，制作工藝容易實現，檢測靈敏度較高的傳感器類型，其傳感機理是基于光纖端面的氫氣敏感膜與氫氣反應時會導致敏感膜反射率發(fā)生變化，從而引起光纖內光信號反射功率的變化，通過這一變化關

2、系就可以檢測氫氣濃度。本文主要研究基于多膜層的微透鏡型光纖氫氣傳感器的基本特性，并對傳感器的結構、原理以及材料的氣敏特性進行研究。其主要工作如下:
　　首先，研究了光纖內光信號的傳輸特性，并對電磁波在導體內部的趨膚現象和在導體表面的反射效應進行了建模和仿真，進一步對Pd膜的氫敏特性和反射率隨敏感膜厚度變化情況進行了仿真分析和研究，得出Pd膜厚度在10-40nm之間時，其反射率隨厚度變化較為明顯，當厚度大于40nm之后，反射率變化量

3、較小，接近于固定值。
　　其次，對光纖內光信號的散射效應以及WO3與氫氣反應時的放熱現象進行了研究，基于光纖拉曼散射的溫度效應，設計了一種基于拉曼散射溫度特性的光纖氫氣傳感器系統(tǒng)，并對此系統(tǒng)的可行性進了仿真分析和驗證，設計了一種套管型光纖傳感元件，并研究了傳感器的具體設計方案，為進一步的實驗研究奠定了基石出。
　　最后，針對微透鏡型傳感探頭的基本結構，利用Matlab對多層敏感膜反射特性進行建模和仿真，編寫圖形用戶界面用于多