光纤环衰荡光谱作为一种高灵敏度的技术,可以实现样品的折射率、浓度等参数的测量,近年来受到研究者广泛关注。对于脉冲光纤环衰荡系统,脉冲一般由强度调制器、激光光源和信号发生器组成。脉冲的频率和宽度需要折中考虑,所以需要考虑光纤环的长度,而较窄的脉冲宽度也对环衰荡时间有较大的影响,混沌激光技术可以很好的解决这个问题。本论文研究基于化学腐蚀法的光纤传感器实现混沌相关光纤环衰荡传感,采用混沌光纤激光器作为激光光源,结合混沌光纤环衰荡技术,对光纤锥的形成和性能进行了实时在线监测。混沌自相关光纤环衰荡技术是通过自相关衰荡时间的变化来获得外界量的变化。由于混沌信号的自相关函数半高全宽极窄的特性,可以使用较短的光纤环长来提高传感系统的灵敏度。本文主要从理论和实验两方面介绍以下五部分工作:（1）介绍光纤环衰荡传感技术优势以及应用的不同领域。在分析脉冲光纤环衰荡技术的优点与不足的基础上,进一步分析了混沌激光技术的研究进展及应用。（2）在介绍倏势场传感器的概念和理论的基础上,使用化学腐蚀法制备基于倏势场传感的锥形光纤,采用波动光学理论分析光纤传感器件的基本原理,分析混沌激光相关衰荡传感技术,推导出混沌相关光纤环衰荡折射率传感参数之间的解析关系。（3）根据混沌激光相关光纤衰荡技术的传感原理,搭建混沌相关光纤环衰荡传感系统和混沌信号处理系统。混沌相关光纤环衰荡传感系统包括搭建掺铒光纤混沌激光器、掺铒光纤放大器、混沌激光相关光纤衰荡技术实验装置。混沌信号处理系统通过串口通信技术实现数据采集及处理等功能,达到了实时监测目的。（4）采用较灵敏的腐蚀光纤锥进行折射率传感,实验研究不同长度和直径的光纤锥对传感器性能的影响。结果表明:混沌相关环系统的灵敏度和探测极限可以达到0.0682ns-1RIU-1和3.45×10-4 RIU。随着光纤环长度的减小,实验系统灵敏度逐渐提高。与脉冲光纤环衰荡系统相比,混沌光具有较强的抗干扰能力和很宽的带宽,这使得其基底噪声较低、检测极限小。后续通过增加耦合器的耦合比或在光纤环腔中增加放大补偿,可以进一步提高传感系统的灵敏度和检测极限。（5）混沌相关光纤环衰荡传感系统实现不同浓度的血红蛋白溶液的传感。设计的传感系统应用于牛血红蛋白浓度的测量,实验证明可区分较低的牛血红蛋白浓度,浓度灵敏度为7.9 ns/（mg/m L）,最小检测极限为1.25×10-2 mg/m L。与其他生物传感器相比,该传感系统的结构较为简单、实验成本廉价、检测灵敏、对光源波动不敏感以及可以实时响应等优点。