为了减小光纤包层厚度并提升干涉仪的折射率灵敏度,设计一种结构简单、容易制作的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪。首先,在两根单模光纤之间熔接一段光子晶体光纤(PCF);然后,在自制的腐蚀槽中采用氢氟酸进行化学腐蚀来减小包层厚度,并通过控制变量的方法,研究光子晶体光纤的长度、腐蚀时间,以及环境温度对制得的干涉仪灵敏度的影响。结果表明,随着光纤长度增加,制得的干涉仪的灵敏度提高。将3 cm的PCF在质量分数为40%的氢氟酸溶液中腐蚀40 min后,制得的干涉仪的灵敏度增加了约3倍。环境温度对制得的干涉仪的灵敏度几乎无影响。

将石英裸光纤植入聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的微流道中, 采用沿光纤轴向光激励、消逝场激励染料分子的方式, 在基片微流道中获得均匀的荧光辐射。实验发现, 在激励光强确定的条件下, 荧光辐射的强度与染料溶液的浓度呈线性正相关关系, 而与包层溶液的折射率呈非线性正相关的关系。用消逝波激励荧光的辐射理论, 很好地解释了实验结果。

微纳光纤偏振滤光器是光纤通信和传感系统的微型基本元件之一。利用超模耦合理论研究表明，当选择合适的耦合区长度和微纳光纤直径时，两平行紧贴微纳光纤构成的耦合器件可实现起偏效应，即将非偏振的输入光变为偏振光输出；理论设计分析给出了产生这种效应的几何参量值。实验研究了两根微纳光纤平行耦合时输出光偏振度(DOP)与耦合长度的关系，验证了起偏效应并制作了基于消逝场耦合的微纳光纤偏振滤光器。实验表明当微纳光纤偏振滤光器输入非偏振光时，在1545~1560 nm波段耦合输出端光的偏振度达到了90%以上，实现了光束起偏；在此波段内某些波长的输出光消光比(LPER)可达到24 dB以上，而其他波长处为椭圆偏振光或者圆偏振光，实现了分色起偏。此器件与检偏器组合可制成带通(阻)波长滤波器。

为提高生物传感探测的灵敏度和响应速度，基于平面光波导理论，运用消逝场原理在生物传感领域的应用，在相同条件下比较了平面波导单模和多模2种模式下消逝场区域能量的大小，并且用VC和Matlab工具模拟论证单模能量高于多模。理论计算表明：单模和多模的荧光效率分别为5．83%和1．75%，在此计算中单模的荧光效率比多模的高。因此，在生物传感及其相关应用中，选用平板光波导的单模模式具有一定的优越性，为实际设计提供了理论依据。

将石英光纤浸入染料溶液中形成圆柱形微腔,并采用近轴向消逝场抽运的方式,激发染料溶液的激光增益。柱形微腔回音廊模(WGM)激光抽运阈值能量的高低与抽运激光的消逝场和回音廊模消逝场的空间重叠程度有直接关系,同时也需要考虑低阶与高阶回音廊模损耗的影响。通过改变染料溶液的折射率以及光纤直径,来改变回音廊模的消逝场分布,从而改变两种消逝场空间重叠的体积以及回音廊模的损耗。实验结果表明,柱腔直径不变时,存在一个最佳的溶液折射率值; 同时,溶液折射率不变时,也存在一个最佳的柱腔直径,使得一阶回音廊模激光抽运阈值能量最低。

综述了消逝场型光纤氢气传感器的原理、特点，对光纤中消逝场的分布情况作了理论分析。光纤腐蚀实验所得数据绘制的图像与理论分析图像在变化趋势上一致，同时；实验结果也揭示了光纤腐蚀的规律性。最后使用腐蚀所得的光纤通过镀膜制作出了光纤氢气传感器的传感头。