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溶液的折射率很大程度上是由溶液本身的浓度决定的,但是溶液的温度变化也会影响溶液的折射率值。在科学技术越来越发达的今天,溶液的折射率测量的精确度要求也越来越高,目前溶液折射率测量分辨力已经可以达到10-6RIU甚至更高,而溶液温度波动1℃会导致溶液折射率变化10-5RIU,对测量结果的影响越来越明显,因此提出一种折射率测量灵敏度高并且能够同时监测溶液温度变化的传感器非常必要。光纤表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器作为一种高精度、免标记、非破坏性、可实现在线实时检测的传感器,已被广泛应用于研究生物分子间的相互作用及溶液折射率测量。目前学者们研究的绝大多数光纤SPR传感器被测对象都是单一的,而且测量溶液折射率居多。也有学者提出过用光纤SPR传感器测量溶液温度,但是灵敏度不是非常高。本课题将光纤SPR传感器与光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)有机结合,提出了一种基于多模光纤—光纤光栅—多模光纤(Multi-mode Fiber—Fiber Bragg Grating—Multi-mode Fiber,MFM)结构的光纤 SPR 传感器,以下简称为“光纤MFM-SPR传感器”,同时具备了折射率测量与温度补偿的功能。在查阅了大量的国内外文献的基础上,本课题完成了以下研究工作内容:(1)总结了光纤液体折射率传感器的研究现状,并重点分析了折射率测量灵敏度较高的光纤SPR传感器的发展现状,以及其对温度敏感的特性,提出了具有温度补偿的光纤SPR溶液折射率传感器。(2)研究了光纤SPR传感器的基本原理和传感特性,首先对表面等离子共振的基本原理进行了理论分析,并且对三层平面介质SPR建立了理论模型,对其进行补充后,拓展应用到了光纤SPR结构中,建立了光纤SPR理论模型;然后通过MATLAB对光纤SPR传感器的结构参数进行了仿真优化,确定了光纤SPR传感器最优的金属膜种类、金属膜厚度,以及传感长度。(3)设计并制作了光纤MFM-SPR传感器,搭建了光纤MFM-SPR传感系统。为了证明提出的MFM-SPR结构的可行性,先进行了两个基础实验探究,证实了该结构可以实现溶液折射率与温度的测量。然后根据仿真优化的结构参数制作传感器,本文应用了化学方法镀膜,降低了制作成本。(4)对光纤MFM-SPR传感器分别进行了折射率测量实验研究以及温度补偿实验研究,证实了该传感器有较好的折射率与温度测量特性。光纤MFM-SPR传感器的1.3330～1.3819折射率范围内的平均灵敏度为3159.4nm/RIU,折射率单点测量的标准偏差小于10-3;光纤MFM-SPR传感器在33℃～50℃范围内的测温灵敏度为10pm/℃,有较好的测量准确度和重复性。本文提出的光纤MFM-SPR传感器是一种新型液体折射率测量传感器,通过FBG实现了传感器的温度补偿,提高了折射率测量的准确度。而且首次通过化学方法对光纤SPR传感器进行镀膜,简化了镀膜工艺,节省了成本。然而,光纤MFM-SPR传感器的折射率测量的重复性并不是非常高,这需要对镀制的银膜进行抗氧化和防脱落处理,因此对传感器的进一步封装也是一个需要深入研究的问题。