本文的主要研究内容是光纤微腔及其在氢气传感的应用研究。从光纤微腔级联结构的理论分析出发,结合不同敏感膜进行传感特性探究,实现了不同结构的氢气传感,具体内容如下:1.研究了光纤微腔级联产生游标效应的特性。光纤微腔级联结构的游标包络具有周期性,且与自由光谱范围差（△FSR）有关。与石英腔FPI相比,光纤微腔级联灵敏度的放大倍数由△FSR决定。当光纤微腔级联FPI应用于传感时,其随测量量变化所发生波长漂移的方向不定,由级联双腔的相互关系决定。2.提出并实现了一种基于游标效应的光纤级联FPI氢气传感器。该传感器的总长度为594μm,由一段大模场光纤和一段空心光纤组成。所提出的传感器涂覆WO₃/SiO₂粉末,与氢气反应会使传感器头的局部温度增加。在0%².4%范围内氢敏感度为-1.04nm/%,响应时间为80 s。3.提出并实现了基于PDMS的C形空腔光纤微腔结构。结果显示该传感器的温度灵敏度为-1.29nm/℃。同时改进提出了一种基于PDMS的内嵌WO₃/SiO₂粉末的双C形光纤氢气传感器。内侧C形空腔构成一个微型空腔FPI,外侧的C形空腔内嵌WO₃/SiO₂粉末作为传感区域。在氢气浓度为0%¹%范围内,氢气灵敏度为-15.14nm/%。反应时间很短,约为23s。