光纤F-P传感器以其不受电磁干扰、适用范围广、分辨率高、易复用、体积小、重量轻等优点受到人们的亲睐。基于ILFE的结构优点,本课题在前人的基础上,对利用空芯光子晶体光纤制作的HCPCF F-P新型ILFE干涉传感器从优化制作、温度/应变/弯曲等特性以及初步应用几方面进行了理论及实验研究,对HCPCF F-P传感器的应用具有重要的指导意义,得到了国家自然科学重点基金项目(批准号:60537040)“新一代微纳光纤传感器基础研究”的资助。课题研究的具体工作总结如下:1.对HCPCF F-P干涉传感器的端面熔接损耗进行了测量及分析,测量结果显示,对比度越高,端面损耗越小。在此基础上,从电弧熔接机的放电能量和放电时间参数设置以及两不同光纤的放置位置等方面对该传感器的制作进行了优化,制作出了反射谱线对比度高、平整性好的不同腔长的HCPCF F-P干涉传感器。2.对HCPCF F-P干涉传感器进行了常温和高温特性实验研究。主要从压强引起的应变效应、材料热膨胀效应、热光效应几个方面对HCPCF F-P干涉传感器进行了理论和实验分析。结果表明,常温下腔长改变主要是由热膨胀效应引起;高温下,不仅热膨胀效应改变干涉腔腔长,热光效应也将对有效腔长产生影响;与其他实芯结构光纤作为干涉腔制作的F-P干涉传感器相比,HCPCF F-P具有温度响应低的特性,这是因为二氧化硅的热光系数远远大于它的热膨胀系数。3.对HCPCF F-P干涉传感器进行了应变实验研究,结果显示,高温下3.75mm的HCPCF F-P传感器的应变灵敏度约5.94nm/με,线性度约0.9997,温度对应变灵敏度的最大影响约1.5%,测量精度达0.08%FS,可测量应变范围约2082με。因此,该传感器都具有应变线性度和应变灵敏度高、重复性好、测量应变范围大、耐高温、以及温度和应变的交叉灵敏度小等特性。4.对HCPCF F-P干涉传感器进行了弯曲、扭曲特性及横向负载特性实验研究。分析指出,由于空芯光子晶体光纤是带隙型导光,弯曲损耗小,因此HCPCF F-P干涉传感器对弯曲不灵敏;在扭曲实验结果显示,当HCPCF F-P发生扭曲时,其干涉条纹对比度不发生变化,但由于轴向应力作用,HCPCF F-P的干涉相位随着扭曲的增大而呈线性的增加;横向负载特性研究的理论和实验结果表明,由于横向压力改变了光子晶体光纤的微结构,使HCPCF F-P的干涉条纹对比度降低,干涉相位变小,条纹向左漂移。5.利用HCPCF F-P干涉传感器进行了旋转叶片准动态应变测量的应用研究。结果显示,转速从600r/min到1500r/min过程中,空气阻力和离心力对叶片产生的应变近似为一线性趋势,在1500r/min时测量点的应变量为24.5微应变;同时还测量得,在该转速范围内,振动应变近似为一恒定值。