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慢光技术即光的群速度减慢技术,是全光通信和量子计算技术发展所面临的关键技术之一。而慢光技术的研究能有效地促进光学传感技术、非线性光学、量子光学等科学领域的发展。目前,慢光技术的发展迫切需求微型化、集成化的慢光元件。结合课题组所承担的科研项目,本论文利用微纳光纤优良的光学和机械特性,创新性地提出了一种微型的微光纤环谐振器(MCR:Mirofiber Coil Resonator)慢光单元,并对其进行了实验制作和慢光延时特性测试。最后,将MCR慢光单元植入光纤陀螺角速度传感体系中,用于增强其角速度传感灵敏度。主要的研究内容及创新点包括以下几个方面：(1)低损耗锥形微纳光纤的制备：理论上,基于光波导理论,利用有限时域差分光束传播法,分析了锥形微纳光纤的结构参数(锥区形貌、腰区直径、腰区长度等)对其光传输特性的影响。最后,提出了用于制备具有优良光学特性和机械特性锥形微纳光纤的最佳外形轮廓参数。实验上,利用微型加热器、精密电控平移台、升降台等,搭建了锥形微纳光纤的拉制系统。通过不断优化拉制系统的结构参数和拉制程序,现已能够拉制出损耗低(拉锥损耗最小为0.05dB)、表面光洁度高、腰区直径达1μm左右、长度达几十毫米的锥形微纳光纤。该拉制系统具有较好的稳定性和重复性。这为成功制备MCR慢光单元奠定了良好的基础。(2)MCR慢光单元的理论和实验研究：理论上,利用MCR强的结构色散特性,我们设计了可控MCR慢光单元,并建立了描述其慢光传输的理论模型。研究了相关参数(如：微纳光纤直径、光纤环直径、光纤环数、环间耦合系数、损耗等)对MCR慢光单元的谐振、色散和慢光特性的影响。基于建立的理论模型,我们模拟分析了MCR慢光单元的谐振、相位和慢光特性。实验上,利用精密旋转台、精密平移台及L形板等,搭建了MCR慢光单元的缠绕制作系统,并缠绕制作了MCR慢光单元。在缠绕制作过程中,利用宽带光源和光谱仪实时监测了MCR慢光单元的谐振光谱及损耗变化情况。利用可调谐激光器、电光调制器、码型发生器、两个光电探测器、高带宽的示波器等,搭建了慢光延时测试系统,并对MCR慢光单元的慢光延时特性进行了实验测试,获得了最大30ps的相对慢光延时。(3)MCR慢光角速度传感单元的研究：探索了将MCR慢光单元植入光纤陀螺角速度传感体系中,用于增强其角速度传感灵敏度。建立了MCR慢光角速度传感单元的理论模型,并分析了其灵敏度增强机理。通过模拟分析发现,把MCR慢光单元植入光纤陀螺角速度传感体系中,能够有效地增强光纤陀螺的角速度传感灵敏度。这种微型的MCR慢光单元的研究,为促进慢光元件向微型化、集成化方向发展提供了主要的理论和实验基础。而将MCR慢光单元植入光纤陀螺角速度传感体系中来提高光纤陀螺灵敏度的研究,将为光纤陀螺向高灵敏度、轻质化和微型化方向发展提供重要的创新思路。