基于消逝波的光纤传感器是一种功能型光纤传感器。与其他类型传感器相比，消逝波型光纤传感器具有成本低、设计简单、灵敏度较高等优势。消逝波型光纤传感器主要包括消逝波吸收型光纤传感器、荧光光纤传感器和表面等离子共振(SPR)光纤传感器。本文探讨了锥形光纤探头的制备方法，构建并研究了荧光光纤检测系统，研究了两种新型表面等离子共振传感器的传感原理。主要工作分为以下几个方面:　　 (1)利用布拉格光纤光栅，构建了一个对光纤在氢氟酸缓冲溶液中腐蚀过程进行实时在线监测的系统，得到了三个不同温度下布拉格光纤光栅的特征波长随腐蚀时间的漂移曲线，并给出了详细的理论分析。结果表明，通过观测光纤光栅中心波长随腐蚀时间的的漂移，可以实现对光纤在氢氟酸缓冲溶液中腐蚀过程的监测。通过控制腐蚀液温度、腐蚀速率和光纤从腐蚀液中的提拉速率，可以制备不同尺寸的锥形光纤探头。　　 (2)对锥形光纤传感器，我们研究了锥形光纤探头的几何尺寸对两个重要物理量的影响。一个物理量是通过纤芯-介质界面进入到荧光层的消逝波的强度;另一个因素是从荧光层传播到检测端的荧光信号的强度。计算结果表明，进入荧光层的消逝波强度和测量端的荧光信号强度，不仅与环境折射率有关，而且与锥形光纤探头的几何尺寸有关。　　 (3)构建并研究了基于一个锥形光纤探头的弱光光纤检测系统。该系统由锥形光纤探头、405 nm激光器、Y型光分路器、高通滤玻片、光电转换放大模块和计算机组成。实验与理论研究表明:在激发光和荧光共存的光路中，Y型光分路器连接点的散射和探头末端的反射，共同导致一部分405 nm激光传输到高通滤玻片，从锥形光纤探头进来的荧光也会到达高通滤玻片。Y型分路器连接点的散射、高通滤玻片透过率对波长和光强的依赖关系、以及光电转换放大模块的性能共同决定该弱光光纤检测系统的特性。　　 (4)为同时检测两种化学物质，利用多层模型研究了级联表面等离子共振(SPR)光纤传感器，探讨了金属层种类和厚度对级联SPR光纤传感器的透射谱的影响。结果表明:级联SPR光纤传感器可以采用二种方案，其一是两个探头采用不同种类和适中厚度的金属层以产生两个差别较大的共振波长;其二是两个探头包含同样的金属层，但其中一个探头的金属层镀上适中厚度的介电层。这种方法也可以产生两个明显的波谷，共振波长的差异决定于介电层的折射率和厚度。　　 (5)为减小光纤传感探头的尺寸，本文还研究了SPR锥形光纤传感器。当一段光纤的末端被腐蚀成一个锥体，并做成SPR锥形光纤传感器时，它的反射谱及共振波长随锥体的几何参数以及样品折射率的变化规律为:随锥形探头末端直径的增加，光谱的谷变窄，但共振波长没有大的变化;随着锥形探头长度的增加，光谱的谷越来越窄，且共振波长向短波方向略有移动;随着样品折射率的增加，光谱的谷变宽，共振波长向长波方向移动。