随着光纤传感技术的发展,其追求测量的物理量种类不断外延。液体折射率作为表征环境生物化学特性的重要指标,引起了人们的关注。传统的以单模光纤作为传感光纤,一般只能直接测量温度、应变等物理参量,难以对液体折射率进行测量,而微纳光波导的倏逝场可以与外界环境相耦合,为折射率传感提供了可能。外界液体折射率变化会导致微纳光波导布里渊散射特性的变化,这为利用布里渊散射效应测量液体折射率提供了可行方案。本文展开了基于微纳光波导布里渊散射的液体折射率传感理论研究工作。首先,本文分析了微纳光波导中声波场和光波场的数学模型,综合考虑光弹效应和边界移动效应,推导出了微纳光波导中完整的布里渊散射模型,对折射率传感过程中该模型受到的影响因素进行了讨论。之后,本文从微纳光纤的结构、尺寸等角度出发,对布里渊折射率传感过程中的增益系数,动态范围、灵敏度等进行了分析,得出了采用Si O2微纳光纤进行液体折射率传感时灵敏度的理论上限;之后对高增益的硫化物介质进行讨论,与Si O2材料进行对比,分析了材料参数对灵敏度和增益系数的影响,并提出了一种可以扩充测量动态范围的微纳光纤结构设计。最后,选取了光子芯片中两种常见的波导结构进行了分析,分别探讨了其布里渊液体折射率传感特性,发现狭缝波导型的波导结构在经过调整后具有良好的灵敏度,动态范围和增益系数。通过对衬底结构的分析,发现光子芯片用于布里渊折射率传感时,微型支架结构可以成为在衬底上集成的一种良好解决方案。