近年来,将光纤结构与功能材料相结合是新型光纤光子器件研究方向之一,也是提高光子器件工作性能的重要途径之一。光纤U型腔凭借独特的开腔结构,能够极大幅度的增强光与物质直接相互作用,具有折射率灵敏度高、结构紧凑以及集成度好等优势。在众多功能材料中,液晶(liquid crystal,LC)凭仗其独特的光学各向异性和良好的温度、电磁响应特性,已广泛应用于光电子器件和显示等领域。将光纤U型腔与液晶相集成构成的液晶光纤光子器件,可兼具二者的优点,对实现液晶光子器件的集成化、功能多样化、高性能化和结构微型化具有重要意义。本文利用电场和温度调谐液晶集成光纤U型腔干涉光谱,不仅实现较高的电场和温度调谐灵敏度;同时,该器件在偏振光学、传感、液晶温度效应表征以及可调谐光纤器件等领域具有潜在的应用价值。本论文的主要研究内容包括:(1)我们将光纤U型腔与向列相液晶结合得到了液晶光纤光子器件,开展电场调谐其干涉光谱特性研究。利用PI取向膜对液晶取向,液晶分子长轴平行于光纤光轴。外加电场对液晶分子施加电场力矩使得其重新取向,导致入射光发生偏振干涉,研究电场变化对不同偏振干涉光谱的影响。实验发现,随着电场增加,寻常光干涉光谱基本保持不变,而非常光干涉光谱中的消光比逐渐增大。在线性范围0.48 kV/cm-2.08 kV/cm内,获得的非常光干涉光谱电场灵敏度为4.42 dB/kV/cm,该器件具有灵敏度高、结构紧凑、稳定性好和响应迅速等优点。(2)研究了液晶集成光纤U型腔偏振干涉光谱的温度调谐特性,我们利用外加电场获得寻常光和非常光偏振干涉光谱,发现两组干涉光谱随温度变化具有不同的响应特性。实验表明,当低于液晶清亮点时,随着温度升高,寻常光的干涉光谱一般发生红移,而非常光的干涉光谱则发生蓝移;越接近清亮点,光谱漂移速度越快。当温度高于清亮点,偏振干涉消失,干涉光谱随温度升高整体蓝移。由干涉光谱得到了液晶在近红外波段的折射率随温度变化关系,理论分析和实验结果相一致。该器件在传感、液晶材料的温度效应表征以及可调谐光子器件等领域具有巨大的潜在价值。