光纤法珀压力传感器由于具有电绝缘、耐腐蚀、稳定性好等优点,在深海压力探测、海洋油气开发等领域具有广阔的应用前景。结合微机电技术和光纤法珀传感技术制作的膜片式光纤法珀压力传感器,灵敏度高,一致性好并可大批量生产,这些优点为其商业生产和大规模应用创造了条件。本文针对深海高压、恶劣环境中的压力精确探测需求,开展了光纤珐珀大压力传感器研究。本文的具体研究内容包括:1、设计了传感器芯片、传感器芯体和传感器封装的结构;研究了光纤珐珀大压力传感器的光信号分析模型,分析了传感器的白光干涉传感原理,介绍了单晶硅材料的光学特性,并建立了传感器芯片中的光束传输模型。2、研究了传感器中的单晶硅膜片受均布载荷弯曲时的固支边界模型、简支边界模型和有限元数值计算模型,分析了有限元模型挠度的特性;研究了芯片各尺寸参数对法珀腔满量程变化量的影响;通过有限元数值计算的方式设计了三种不同量程的传感器芯片尺寸参数。3、介绍了传感器芯片的制作流程及传感器整体的制作方法;搭建高压测试系统并对制作的1~3号传感器进行了压力测试实验;实验结果显示,传感器最大量程达到105MPa,测量精度均优于0.100%F.S.;实际测量得到的传感器芯片满量程腔长变化量与有限元数值计算结果基本吻合,使用该有限元模型设计传感器可将满量程腔长变化量误差降低到13.4%以下。