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光纤传感器集传输与传感于一体,显示出不可替代的特点:体小质轻、抗电磁干扰、耐腐蚀、高稳定性、高精度以及易于和通信系统兼容,应用领域广泛。为了满足更高的应用要求,研究者不断探索开发新材料,需求新方案。将新型功能化材料应用到光纤传感领域成为发展趋势。本论文研究将具备纳米微孔结构的功能化薄膜作为增敏材料,涂覆于侧边抛磨光纤(Side-polished fiber,SPF)或微纳光纤(Optical Fiber Micro-wires,OFM)的表面,利用功能材料与外界参量的相互作用,实现了对环境湿度及气体浓度的传感测量。本论文所使用的材料主要有两种:重铬酸盐明胶DCG纳米微孔薄膜及还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(r GO/PS)微球。采用旋涂法将DCG纳米微孔薄膜涂覆到SPF的平坦区制备湿度传感器,所制作的湿度传感器比没有多孔结构薄膜的同类型光纤传感器的灵敏度提高了一个数量级。使用沉积法把三维网状石墨烯复合材料覆盖于OFM表面,首次将具有三维网状(三维多孔)结构的石墨烯材料用于光纤传感中,并实现了氨气气体浓度的传感。本论文的研究对制备纳米微孔结构功能薄膜与光纤相结合的光纤器件具有积极的推动作用。本论文的创新成果如下:(1)提出一种覆盖多孔明胶功能薄膜的SPF湿度传感器件,实现了湿度的传感。并且从灵敏度、可逆性、响应速度三方面考察了传感器的传感性能。在30RH%-50RH%的湿度范围内,传感器的最高灵敏度可达到1.12 nm/RH%;透射谱的波长漂移量和湿度的关系高度线性,线性相关系数是99.31%,而且升降湿度周期调整后,透射光谱可以基本恢复到初始状态,可逆性良好;传感器的响应速度快于0.049%RH/s。(2)提出将三维多孔结构的石墨烯复合材料r GO/PS用于光纤传感中,制作了一种基于三维多孔结构的石墨烯复合材料(r GO/PS)薄膜的传感器件,并实现了氨气气体浓度的传感。研究了该传感器的气敏特性,传感器的灵敏度大于0.00165d B/ppm,氨气的解吸附时间少于200s,通入氨气浓度低于4060ppm时,传感器的回复性良好。传感器的输出光功率随氨气浓度线性变化,线性相关系数为97.85%。