海水盐度是衡量海水中含盐量的指标。它是海水的一个基本参数,是研究海洋动力学、季节气候预测、水产养殖及水质污染监测的重要特征。光纤干涉仪适用环境灵活、测量结果准确、不受电磁干扰影响,被广泛应用于海水盐度测量。本文主要研究微纳多芯光纤干涉式传感器的折射率特性和温度特性。首先对干涉型传感器进行理论分析,然后进行软件仿真,最后进行折射率实验和温度实验,总结出传感器的传输规律。具体内容和结构安排如下:首先,介绍了几种海水盐度测量方法及干涉式海水盐度传感器研究现状。分析了光纤Michelson干涉仪的折射率测量原理,根据耦合模理论分析了三芯光纤传输特性,为本文实验奠定了理论依据。其次,搭建双臂Michelson干涉式传感器,通过熔融拉锥法和刻写长周期光纤光栅法制作传感单元。进行实验测量上述两种传感器的折射率特性,实验结果表明:以长周期光栅作传感单元的传感器在1.3324~1.3492区间内,折射率灵敏度为-409.91nm/RIU,且折射率特性线性度良好。再次,建立三芯光纤的有限元仿真模型,得到其折射率灵敏度与光纤直径的关系曲线。制作了四种不同拉锥长度的微纳多芯光纤Mach-Zehnder干涉仪,实验测得四种不同规格传感器的折射率灵敏度逐渐增大,实验结果与仿真结论一致。拉锥长度16.20mm的微纳多芯光纤Mach-Zehnder干涉仪折射率灵敏度可达到5815.50nm/RIU。用规格为15.99mm的传感器进行温度实验,测得其温度灵敏度具有良好的线性特性。最后,选取几种海水样品作为待测溶液,用规格为16.20mm的传感器测量其折射率。实验结果显示,该传感器测量结果误差小于0.35‰,具有很高的实用价值和研究价值。最终得出结论:微纳多芯光纤Mach-Zehnder结构传感器灵敏度高,折射率特性线性度良好,在海水盐度测量领域有广阔的应用前景。