折射率传感器在生物医药、化学化工以及国防军事等领域有着重要的应用,目前的化学分析类折射率传感器往往存在着分析周期长,依赖精密大型分析仪器等问题。光纤折射率传感器由于具有结构简单便携、响应速度快、灵敏度较高、抗电磁干扰等优点在近些年得到了迅猛的发展。本文对设计的光纤传感器的相关多模干涉理论和倏逝场效应等机理进行了详细介绍,对单模-多模-单模(SMS,singlemode-multimode-sigle mode)光纤传感器结构内部传输光场利用RSOFT软件进行仿真模拟,最后以基于多模干涉理论的单模-无芯-单模光纤结构以及分段式倏逝场效应光纤传感器为研究对象,探讨了其在折射率传感领域的应用潜力。本文主要工作叙述如下:1.对设计的折射率光纤传感器的相关多模干涉理论和倏逝场效应等机理进行了详细介绍,通过理论推导得到了谐振波长以及透射深度的表达式,为后续传感器的应用研究提供研究基础。2.采用BPM数值模拟方法,计算了单模-多模-单模光纤内部光场的传输情况。分析了不同入射光波长下,输出透射谱的变化规律。模拟了SMS结构内部传输光场分布,发现输入光波长的变化会影响到自映像周期的改变。3.设计一种基于单模-多模-单模光纤结构折射率液传感器,实验结果与理论结果相吻合。在SMS光纤结构中,使用的多模光纤采用的是无芯光纤,避免了处理包层时的不确定性,传感器灵敏度可以达到460 nm/RIU。4.设计出一种分段式倏逝波光纤传感器,搭建实验系统并对折射率进行测量,结果表明该传感器的折射率敏感度可以达到444 nm/RIU,而且由于光纤本身较低的热光效应,使得此结构可以降低外界环境温度对其的干扰。