液体的折射率是反映液体本质的一个重要参数,它在生物、化学及医学等领域都有着广泛的应用,因而实现折射率的实时准确检测是非常重要的。但折射率的测量不可避免地要受到环境温度变化的影响,因此实现折射率和温度的同时测量很有必要。光纤传感器作为一种新型的传感器件在体积、灵敏度、分辨率等方面都有着其他传感器件无法比及的优势。作为一种常见的光纤干涉仪,光纤环镜的结构简单、调谐灵活,而且灵敏度高,目前被广泛应用于各个领域。高双折射光纤环镜是在光纤环镜中嵌入一根高双折射光纤,它不但具有光纤环镜的特性还具有较高的温度灵敏度,可以实现温度与应变、曲率等的双参数测量,但无法实现对折射率的测量。所以,为了实现温度和折射率的双参数测量,本文将高双折射光纤环镜与多模干涉结构相结合,提出了一种新型的温度折射率传感系统,扩大了光纤环镜传感的应用范围。在查阅大量的国内外文献的基础上,本文完成了以下研究内容:(1)为了确定高双折射光纤环镜中高双折射光纤的长度,研究了光纤环镜的基本原理和传感特性,利用琼斯矩阵对高双折射光纤环镜的输出光谱进行了理论推导,并用Matlab对其进行了仿真分析,仿真结果表明,光纤环镜中嵌入20cm高双折射光纤时具有良好传感特性。(2)选用无芯光纤与单模光纤结合构成多模干涉结构,研究了多模干涉的基本原理和传感特性,利用Rsoft软件对其输出光谱与环境折射率的关系进行了仿真分析,确定了无芯光纤的长度,仿真结果表明,无芯光纤长度为3cm时多模干涉结构具有良好传感特性。(3)为了对理论和仿真分析结果进行验证,搭建了基于高双折射光纤环镜和多模干涉的温度折射率传感系统,分别研究了温度、折射率与谐振波长的关系,实验结果表明,温度、折射率与谐振波长均呈线性关系,温度测量灵敏度为1.795nm/℃,折射率测量灵敏度为95.03nm/RIU,有效地解决了其温度与折射率的交叉敏感问题,并实现了双参数测量,温度分辨力达到0.01℃,折射率分辨力达到 1.05×10-5RIU。本文设计了一种新型的结构,将高双折射光纤环镜和多模干涉相结合,实现了温度和折射率的双参数测量,并通过实验对理论分析和仿真结果进行了验证。该结构充分利用了高双折射光纤环镜和多模干涉结构的优点,使温度和折射率测量的灵敏度均达到了一个比较高的水平,而且结构简单,易于实现,在生物、化学等领域有着广泛的应用前景。