曲率测量技术在建筑结构健康监测、地球物理、地质灾害监测等领域起着举足轻重的作用。目前,已经有很多种类的光纤曲率传感器,比较常见的有光纤布拉格光栅曲率传感器、长周期光纤光栅曲率传感器、光纤马赫-曾德尔干涉仪曲率传感器等。这些光纤曲率传感器各有优缺点,第一种光纤曲率传感器分辨率高,但是灵敏度较低;第二种光纤曲率传感器灵敏度比前者高,但是对外界环境折射率敏感;第三种光纤曲率传感器灵敏度更高但制作相对困难。此外,上述三种光纤曲率传感器存在交叉敏感的问题。表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术作为一种近年来新兴的传感技术,已经被广泛应用于生物和化学分析物的折射率测量,但将其用于其他物理量的测量还有待研究。基于此,本文提出将表面等离子体共振技术应用于曲率测量,以实现结构简单且能检测单一物理量的光纤曲率传感器。本文在研究基于SPR的光纤曲率传感器上,针对光纤SPR曲率传感器存在弯曲灵敏度较低以及还未实现弯曲方向识别的问题,展开了如下几点研究:1、通过建立弯曲光纤的数学模型,理论推导出光束在弯曲光纤中的传输路径以及全反射角度与弯曲曲率的数学关系。同时,结合数学软件计算分析出以不同角度进入弯曲光纤的光束全反射角度的变化规律,得出随着光纤弯曲曲率增加,以不同角度入射的光束在弯曲光纤中的全反射角变化规律一致的结论。2、提出纤芯失配型光纤包层SPR曲率传感器。将单模光纤分别与去除涂覆层的单模光纤、多模光纤进行偏芯熔接,并分别在偏芯熔接的单模光纤和多模光纤包层表面镀制厚度50nm的金膜并涂覆紫外固化胶,以形成SPR传感区。同时,制作比较经典的两段多模光纤之间夹焊一段单模光纤形成的异质芯光纤结构,与利用偏芯熔接技术形成的两种光纤结构进行对比测试。实验结果表明,偏芯熔接型光纤结构的平均波长灵敏度、平均共振强度灵敏度和分辨率均要高于异质芯光纤传感结构,而异质芯光纤结构采用正对熔接,结构稳定且易于封装。此外,还利用银膜修饰结构稳定的异质芯光纤结构以提升其传感性能。3、在第二点研究基础上,提出一种弯曲诱导型光纤包层SPR曲率传感器,将去除涂覆层的单模光纤正对熔接用于接收透射光谱的阶跃多模光纤,并在单模光纤包层表面镀制厚度50nm的金膜并涂覆紫外固化胶形成SPR传感区。光纤受到外力发生弯曲形变,致使单模光纤纤芯中的传输光泄漏到光纤包层中,传输光在包层和金膜界面发生全反射并产生倏逝场,进而发生SPR效应。实验结果表明,与纤芯失配型光纤结构相比,弯曲诱导型传感结构在共振波长灵敏度、共振强度灵敏度和分辨率方面都更具优势。此外,还研究了单模光纤截止波长对该传感器的灵敏度的影响,并解决该传感器存在的测量空程问题。4、提出可方向识别的光纤SPR曲率传感器。在第一点研究的基础上,进一步研究发现,随着弯曲曲率增加,光束的全反射角在弯曲光纤的外凸侧和内凹侧的变化趋势相反,而全反射角度变化趋势与SPR共振峰的偏移方向有关。利用光束全反射角的这一变化特性,在结构稳定性优异的塑料包层阶跃折射率多模光纤的纤芯的一侧表面镀制厚度50nm金膜,并在金膜表面旋转涂覆紫外固化胶,以形成不对称的光纤SPR传感区。实验结果表明,该传感器可以通过SPR共振峰的偏移方向实现弯曲方向识别。