光纤传感器具有体积小、抗干扰性强等特点,被广泛的应用于工业、医疗、军事和航天等领域。光场在金属和电介质交界面传输时易于激发表面等离子体共振效应,微结构光纤中气孔的存在可为液体传感提供微流通道,将微结构光纤与表面等离子体共振技术相结合,可获得灵敏度高、探测范围宽、体积小易于集成的传感器件。本文基于光波导和表面等离子体理论,设计了两种具有金丝填充和液体微流通道的微结构光纤传感器,实验研究了表面镀银膜的柚子型六孔微结构光纤的传感特性。主要研究内容如下:首先,设计了一种基于金丝填充的单大孔微流通道微结构光纤折射率传感器。在传统正六边形结构中引入一个大空气孔作为内置金丝和填充待测液体的微流通道。较大的空气孔易于实现液体的填充。气孔内壁的金丝激发的表面等离子体模与纤芯模发生耦合时,对应于纤芯模的输出谱在共振波长位置会出现明显的损耗峰。此共振波长对微流通道内液体的折射率极为敏感,有效地提高了传感器的灵敏度。通过理论模拟和分析可知,对应于x和y偏振模的灵敏度分别为14306 nm/RIU和13404nm/RIU。其次,设计了一种基于金丝填充的三大孔微流通道微结构光纤折射率传感器。与单大孔结构相比,在传统正六边形结构中用三个大空气孔代替区域范围内的小空气孔形成一种对称结构,在内置金丝和填充待测液体时不需要特定的选择某一空气孔,可以将三个大空气孔中的任一个作为微流通道,极大地降低了传感器的制作难度。通过数值研究发现,基于金丝填充的三大孔微流通道微结构光纤传感器的最大灵敏度为16000nm/RIU,传感器对液体折射率的检测范围可达1.28-1.37。最后,对表面涂覆银膜的柚子型六孔微结构光纤的折射率传感特性进行了实验研究。通过银镜反应在实验室自制的柚子型六孔微结构光纤表面沉积银膜,将这种光纤作为敏感元件搭建了液体折射率传感检测的实验系统,实验测量了蔗糖溶液质量百分比由0%至45%时的透射谱。使用微结构光纤端面数字提取技术获得微结构光纤的结构参数,并通过有限元法计算了光纤的双折射、模场面积和色散特性。通过对光纤性能和传感检测中透射光谱的分析,该传感系统对蔗糖溶液折射率测量的最大灵敏度为11010.5nm/RIU,验证了在微结构光纤表面镀银膜能够激发表面等离子体共振并增强其传感灵敏度。