随着工业过程自动化程度的不断提高,液位信息采集在各领域中日渐重要,光纤液位传感器更是因其具有诸多优异性能而尤其受各行业青睐。本文重点对基于保偏光纤的内嵌式ZMehnder-ach液位传感器进行了相关研究以及实验,以期获得更高传感性能,本论文的工作总结主要归纳如下:1、概述了液位传感技术的发展背景及光纤液位传感器研究现状。简述已报道液位测量技术方法的分类和优缺点及光纤液位传感器的发展进程。2、阐述并分析了光纤偏振特性及其模间干涉的基本原理。首先阐述了光纤模式理论,然后简述了偏振光和单模光纤双折射特性及保偏光纤,最后对ZMehnder-ach光纤干涉仪的模间干涉理论进行了概述。3、提出了一种基于错位熔接的内嵌式保偏光纤ZMehnder-ach液位传感器。利用单模光纤-保偏光纤-单模光纤组成三明治型结构,对错位偏移量的大小及纤芯错位方向(快轴、慢轴及快慢轴45°方向对准)进行了实验分析,制作了一种沿其快轴错位对准方式的干涉仪。通过干涉仪分束端的错位结构激发产生的包层模作为探测信号接收液位信息的变化,最后通过实验数据拟合后得到的其波长漂移和光强变化对应灵敏度分别为-0.4956 mmnm/和0.2204 mmd B/,温度分析得出其灵敏系数约是13 pm/℃。4、提出了一种基于级联蝶形锥型结构的内嵌式保偏光纤ZMehnder-ach液位传感器。阐述了锥型结构的理论及其制作方法,采用实验室熔接机自带的拉锥功能,通过调节适当的熔接模式参数在两段保偏光纤交界端面和保偏光纤-单模光纤交界端面分别制作了两个蝶形锥型结构作为干涉仪的分束结构与合束结构,该蝶形锥结构一定程度上增加了包层模的激励产生效率,由分束结构激发产生的包层模式以倏逝场的形式进入包层传输一段距离后在合束结构处再次被耦合回光纤纤芯内与纤芯导模发生干涉。数据结果计算得到的波长漂移及强度变化对应的灵敏度是-/501.0mmnm和/275.0mmd B,传感器的温度灵敏系数约是12 pm/℃。