用光纤光栅测量折射率是光纤光栅应用方向之一,结构简单、设计灵活、抗电磁干扰等是使用光纤光栅测量的优点,而如何提高折射率灵敏度,消除交叉敏感问题等都是此领域的研究热点问题。利用本课题组在光纤刻栅方面已积累的经验,对单模级联LPG和FBG的折射率传感以及液体填充的PCF布拉格光栅折射率传感进行了系统的研究,对微纳光纤FBG的折射率传感进行了数值模拟。具体如下:首先,介绍光纤光栅的发展及分类,分别对FBG和LPG的传感应用方案进行了分类介绍。对光纤光栅折射率传感用到的耦合模理论、传输矩阵法以及倏逝波理论进行了系统的分析,并以此为基础对后面刻制光栅时参数的摸索以及设置传感测量实验的方案起到了理论指导作用。其次,对微纳光纤折射率传感技术进行了分析,研究了其传感机理并在理论上分析了其具有超高折射率灵敏度的原因,最后对微纳光纤布拉格光栅折射率传感进行了理论仿真并分析了其响应规律。再次,系统地研究了级联LPG和FBG光纤光栅的理论,刻制方法以及测量方法,通过重复实验找到了刻制参数与谐振峰反射率的关系,利用实验测量系统得到了谐振双峰与温度、折射率的响应规律。最后,研究并仿真了液体填充PCF布拉格光栅折射率传感时不同阶次谐振波峰变化趋势,计算出不同阶次及液体移动时的折射率变化灵敏度。成功进行单模和PCF的熔接,刻制出PCF布拉格光栅。搭建实验测量系统并利用刻制出的成品进行了折射率传感实验,实验数据与仿真数据能比较好地吻合。