目前,随着工农业、环保、建筑、石油化工、医疗、航空航天等领域的快速发展,促使人们对湿度传感器的性能提出了更高的要求。在众多湿度监测方法中,由于光纤F-P相对湿度传感器具有独特的优点,一直被研究学者青睐和重视,其湿度传感器的核心是对水分子具有特异性吸附作用的湿度敏感膜,它的吸附性能、力学性能和光学性质直接决定了传感器的性能。因此,选择具有良好光学性质和吸附性能的湿度敏感膜,对于研发出高灵敏度、长寿命、快速响应、低成本、大量程和宽温度范围的光纤F-P相对湿度传感器具有重要的意义。本论文的主要研究内容如下:（1）湿度敏感膜光学性质及法布里-珀罗（F-P）传感理论的数值模拟。探讨了湿度敏感膜吸附水分子后,复合折射率的计算原则;阐述了湿度敏感膜与水分子组成的固-气热力学系统,达到平衡时的吸附模型;模拟了干涉谱中相邻极值波长差值与初始膜厚、条纹对比度与敏感膜折射率的关系。（2）掺杂的聚酰亚胺敏感膜（PI）的制备及表征。利用匀胶机,将纯PAA、PI+LiCl和PI+CH₃OH分别在盖玻片上旋涂成膜,并于220℃下烧结;借助FI-IR、AFM、光学显微镜等测试手段对其进行表征。（3）掺杂的PI光纤F-P相对湿度传感器研究及吸附模型的判定。利用拼接法,在线制备单层结构的F-P传感腔;讨论了纯PI的初始膜厚与灵敏度的关系;采用波长调制型的光纤F-P湿度传感装置来探究掺杂的PI的湿度响应和判定其吸附模型。结果表明,在20⁹5%RH范围内,3种传感探头（纯PI、PI+LiCl和PI+CH₃OH）的湿敏特性拟合曲线呈线性和低湿滞,其灵敏度依次为0.095nm/%RH、0.164 nm/%RH、0.100 nm/%RH;低温度敏感性及良好的重复稳定性。另外,PI敏感膜对水分子的吸附模型属于Langmuir模型。（4）采用PI/Nafion多层膜结构来研究Nafion敏感膜的湿度响应。模拟了基于Nafion、PI/Nafion和PI/Nafion/PI三种膜结构的F-P传感探头所产生的干涉谱,分析了它们干涉谱中条纹对比度的差异;采用旋涂和流延法来制备双层、三层膜结构的复合膜;利用拼接法,在线制备其F-P湿度传感探头;采用波长调制型的光纤F-P传感装置来探究Nafion敏感膜的湿度响应。实验结果显示,在30⁹0%RH范围内,传感探头PI/Nafion的湿敏特性曲线采用二次函数拟合,其极值波长共漂移了91.68 nm;传感探头PI/Nafion/PI的湿敏特性拟合曲线为线性,但极值波长只漂移了6.32 nm,灵敏度仅为0.096 nm/%RH。