光纤光栅在光纤通信、光纤传感等领域具有广阔的应用前景，是近年来发展最为迅速、应用最为广泛的光纤无源器件之一。光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、可远距离传送信号、高灵敏度、应用简单、易于制作等特点，它是利用波长对温度、应力的敏感特性而制作的一种新型的光纤传感器。与传统的光纤传感器相比，光纤光栅将被测信息转化为共振波长的移动，即采用波长调制方式，同时还可方便地将多个光栅复用，这是其他的传感器无法比拟的。另外光纤光栅传感器具有线性响应，易于集成和插入损耗小的优点。 近年来作为智能材料的高分子水凝胶的研究和开发工作非常活跃。高分子水凝胶可以在水中膨胀至一个平衡状态，被认为是一种生物适合性材料。高分子水凝胶的含水量取决于高分子网络结构，并可对外界环境变化作出响应，例如外界环境的盐度变化，酸碱度变化等等。 本论文研究我们所设计的一个改进的水凝胶作敏感元件的光纤光栅化学传感器。它利用水凝胶体积随外部环境变化而产生张力来改变布喇格光栅的波长，从而实现传感。进一步地用氢氟酸对光栅进行腐蚀以减小光栅的横截面积，这样产生一个给定的应变所需要的力大大减小。因此，水凝胶产生的力作用在腐蚀过的光栅上引起的布喇格波长位移量比作用在未腐蚀的光栅上的要大得多，这将有效地提高传感器的灵敏度且扩大它的调谐范围，这也是本文工作的创新之处。