提出了一种基于Sagnac干涉仪的保偏光子晶体光纤(PM-PCF)氢气传感器，建立了传感模型并进行了实验研究和验证。采用对靶磁控溅射技术将钯银(Pd/Ag)合金快速均匀地沉积在保偏光子晶体光纤侧面，并利用Pd吸收氢气后的形变调制保偏光子晶体光纤的双折射，通过测量Sagnac干涉仪输出光谱峰值的变化实现氢气浓度的测量。实验结果表明该传感器可检测的氢气浓度范围为0%~4%，且具有良好的重复性。室温下对低浓度氢气具有较高的灵敏度，氢气浓度由0%变化到1%时的波长偏移量达1.307 nm。采用双折射温度不敏感的保偏光子晶体光纤，可很好地抑制外界温度变化对传感器的干扰。

将优化制备工艺的Pt/WO3薄膜与增敏的光纤光栅相结合制备氢气传感器探头, 使传感器的性能得到大幅改进.氢敏测试实验结果表明: 经过315℃热处理铂钨比为1∶5的Pt/WO3薄膜具有更好的氢气响应能力；经过施加轴向预应力结构增敏的光纤光栅温度灵敏度为16.3 pm/℃, 大约是裸光栅的两倍;改性后的光纤光栅氢气传感器在氢气浓度为10 000 ppm、2 000 ppm、400 ppm时, 中心波长漂移量分别对应为720 pm、115 pm、20 pm, 并在1 min内达到最大漂移值, 氢气浓度每变化0.01%, 波长漂移分别达到7.2 pm、5.7 pm、5 pm, 氢气最低检测极限可达到0.04%.

提出了一种基于钯膜的非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器的方案。钯在氢气环境中吸收一定量的氢并使其体积膨胀, 而传感器腔长在应力的作用下发生变化。分析了其应力的传递过程,建立了法布里-珀罗腔腔长变化与氢浓度关系的数学模型。通过实验研究了该传感器的氢响应特性,理论模型预测的氢气浓度与实验结果吻合。