随着中国智能制造和工业技术的发展,实时化、智能化的获取传感信息成为了关键。光纤以其电磁场免疫、灵敏度高、微型化、易于集成、可远程控制等优点,已被广泛地应用于油气管道、高压电线、城市管道、桥梁以及工业生产过程检测等领域。光纤与功能材料的结合不仅能够扩展光纤的使用功能,而且能够提高光的传输性能。本文对液晶填充特种光纤的温度传感性能进行了研究,主要研究内容如下:首先,设计了一种基于液晶填充单芯微结构光纤的温度传感器。该结构的包层由三层空气孔组成,每层空气孔均以六边形排布。液晶填充在第二层的一个空气孔内作为缺陷芯。纤芯位于该结构的中心。本文基于单芯和缺陷芯的模式耦合效应分析了该结构的温度传感特性。对于X偏振模式,当温度从15°C变化到50°C时,损耗峰先发生蓝移后发生红移。对于Y偏振模式,当温度从15°C变化到50°C时,损耗峰发生蓝移,在温度为30°C时,Y偏振方向的温度灵敏度达到-5.26 nm/°C。其次,设计了一种基于液晶填充双芯微结构光纤的温度传感器。两个纤芯位于包层的第二层,双芯之间的一个空气孔进行液晶填充。液晶芯用来调节双芯微结构光纤中奇、偶两个超模之间的耦合。温度变化引起液晶折射率改变,使奇、偶超模的耦合波长发生变化,进而导致输出谱发生移动。数值模拟结果表明:对于Y偏振模式,当温度为30°C时,该温度传感器的灵敏度达到-6.69 nm/°C。最后,对液晶、乙醇混合液包裹的实芯光纤进行了温度传感实验研究。利用化学反应法在实芯光纤的外表面镀上银薄膜,将液晶、乙醇混合液涂敷在银膜外面。基于表面等离子体共振效应分析了温度对混合液涂覆银膜实芯光纤透射谱的影响。实验结果表明:当温度从15°C增大到25°C时,光纤的透射谱向长波方向移动。当混合液涂覆银膜实芯光纤的长度为1.0 cm时,该温度传感器在25°C时的灵敏度为21.06 nm/°C;长度为1.2 cm时,该传感器的灵敏度达到13.9 nm/°C;长度为1.2 cm的光纤腐蚀8 min后,该温度传感器的灵敏度为15.7 nm/°C。通过优化光纤的结构参数,该温度传感器的传感性能得到了提高。该温度传感器具有结构简单、灵敏度高的优点。