物理学本质上是一门实验科学,它影响着人们对这个世界的基本认识。物理实验在人才的科学素质和创新能力培养中也具有不可替代的作用。根据大学物理实验教学的相关课程内容和大纲要求,通过为学生提供自主设计型实验,加强学生的科研素质和创新能力的培养。湿度在文物保护、森林防火、环境健康和医药储存领域都扮演着重要角色。本论文以乡镇医药储存环境湿度监测为研究背景,根据乡镇医院药品湿度环境的实时监控实际需求,设计一种低成本、高灵敏、稳定性好可实时检测的环境湿度传感与监测系统。基于光纤法布里-珀罗干涉原理,结合聚酰亚胺湿敏材料,提出并设计了一种结构简单的高灵敏度F-P干涉型光纤湿度传感器,对传感器的湿度测量结果表明,制作出的13.2μm,24.8μm和35.7μm厚的三种不同聚酰亚胺薄膜厚度的湿度传感器的湿度灵敏度分别高达0.68227 nm/%RH,1.03482 nm/%RH和1.30943nm/%RH,湿度测量范围在40%RH至60%RH,满足药品储存环境湿度的实际要求;对PI薄膜厚度为24.8μm的传感器进行了重复湿度和温度测量,重复性灵敏度为1.04063 nm/%RH,温度灵敏度为0.0435 nm/°C,结果显示该传感器具有一定的抗温度干扰能力;传感器响应时间为4s左右,稳定性良好,响应时间快。为了进一步消除湿度测量中的温度交叉灵敏度,在传感器后方级联了一段光纤布拉格光栅(FBG)来进行温度校准,温湿度测量结果显示,FBG对湿度无响应,温度灵敏度达到了3.19pm/°C,能够实现温度校准,消除温度对湿度测量结果的影响。系统的实验结果显示,这种传感器制作简单,成本低廉,灵敏度高,重复性好,抗干扰能力强,在医药储存领域中的环境湿度监测方面具有一定的应用前景。这种以实际应用背景所进行的光纤湿度传感器的制作和设计性实验教学,培养了学生的创新能力和独立思考问题的能力,提高了学生实验操作水平,为培养学生科研素质奠定了初步的基础。