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提出了一种新的基于三层阶跃折射率光纤的微扰模型，分析长周期光纤光栅（Long Period Fiber Grating，LPFG）薄膜传感器，并从β^2稳定性定理出发推导出适用于薄膜传感器的微扰公式．该模型不仅能够清晰反映薄膜参量与包层模传播常量变化量之间的关系，而且在计算量和计算难度远低于四层波导模型情况下获得与严格求解结果相当的计算准确度．考虑数值计算本身引入的计算误差，该模型能够满足定性和半定量理论分析需要．最后通过长周期光纤光栅液态水膜的挥发实验对该模型进行了初步验证．