光纤在通讯、传感、陀螺导航等领域有着广泛的应用,而光纤的折射率决定了光纤的损耗、传导特性等重要参数,因此光纤的折射率分布测量对光纤的制造以及应用都有重要意义。本文对光纤折射率分布的观测进行理论与实验研究,提出采用透射式微分干涉相衬显微法的方案,利用现有的微分干涉系统,成功进行了光纤的折射率分布测量,开创了光线折射率分布测量的新领域。本文详细介绍了微分干涉系统应用于透射式系统进行定量测量的原理,阐明了棱镜主要参数对测量结果的影响,棱镜与系统的相互关系以及应用时需注意的问题等,并且以此为依据制定了简便准确的调整过程。同时探索用一副图进行定量测量的可行性。为了将微分干涉系统应用于光纤折射率分布测量领域,本文提出了光纤分层的数学模型,并以此为基础,推导出了由微分干涉系统的测量结果还原出光纤折射率分布的计算方法。本文还对该方法的应用范围、误差和精度都进行了详细的理论和模拟分析,最终得出了应用该模型应该使分层数大于25,而且通常能够达到10-3以上还原精度的结论。应用该系统进行了多种分布规律的光纤的折射率分布测量,并且和商业仪器的测量结果进行了对比,另外,还进行了系统精度、误差和稳定性的相关实验和分析。对比实验以及相关实验的结果证明了分层模型以及还原算法的正确性和可靠性。实验结果表明,所研制的透射式微分干涉相衬显微系统可用于光纤的折射率分布测量,系统得到的光纤折射率分布精度在10-3以上,且具有抗干扰、便于监测、不用破坏光纤的特点,具有宽广的应用前景。