【摘 要】
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光纤传感器因其具有本质安全,抗电磁干扰等突出特性而备受研究者或用户的关注,广泛应用于温度、湿度、应力和气体传感等领域。特别是纤内本征型法布里-玻罗（F-P）干涉仪因其结构紧凑,灵敏度高的优点而成为光纤传感领域的研究热点。本文介绍了基于毛细管熔接和飞秒激光直写纤内微腔的两种F-P干涉仪,阐述了其工作原理,对其温度、氢气浓度和空气相对湿度等响应特性进行了测试分析,并初步探索了这两种干涉仪的传感应用。（
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光纤传感器因其具有本质安全,抗电磁干扰等突出特性而备受研究者或用户的关注,广泛应用于温度、湿度、应力和气体传感等领域。特别是纤内本征型法布里-玻罗（F-P）干涉仪因其结构紧凑,灵敏度高的优点而成为光纤传感领域的研究热点。本文介绍了基于毛细管熔接和飞秒激光直写纤内微腔的两种F-P干涉仪,阐述了其工作原理,对其温度、氢气浓度和空气相对湿度等响应特性进行了测试分析,并初步探索了这两种干涉仪的传感应用。（1）提出了一种基于毛细管“三明治”结构的针尖型纤内F-P干涉仪,并对其温度和氢气浓度传感特性进行了实验研究。该干涉仪是在单模光纤之间熔接了一小段毛细管,并向毛细管中填充特定液体。得益于填充液体的高热光系数,该干涉仪对环境温度表现出较高的灵敏度（-0.324nm/℃）。进一步,在干涉仪的表面涂敷氢敏材料载铂三氧化钨（Pt-WO3）,利用它与氢气反应的热效应从而实现氢气浓度的高灵敏度测量。该传感器结构紧凑,尺寸小巧（总尺寸＜100μm）,实验显示,在0至4.0%（体积浓度比,vol.%）浓度范围内其灵敏度最高可达4.969 nm/%（vol.%）,且具有良好的选择性、重复性和稳定性,同时几乎不受空气湿度的影响。（2）介绍了一种基于飞秒激光直写纤内微腔的F-P干涉仪,并对其折射率和空气相对湿度响应进行了实验研究。飞秒激光聚焦于单模光纤纤芯内,短暂的照射改变焦区的折射率从而直接在纤芯内“创造”出一微小谐振腔,再结合光纤切割技术,从而构建出一个复合F-P干涉仪。实验结果与理论分析相吻合,该干涉仪对周围折射率敏感,其灵敏度最高可达-497.2dB/RIU。进一步,在干涉仪的表面涂敷湿敏材料琼脂糖,实现了空气相对湿度（RH）的传感测量,其灵敏度在90%RH附近高达2.03dB/%RH。实验显示,该传感器具有极短的响应与恢复时间和良好的稳定性和重复性,最后初步测试了其应用于人呼吸监测。
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