随着光通信技术的发展以及对高品质光波导需求的增加，人们正在努力寻找高品质光波导的新材料和新方法。基于铜离子交换的玻璃光纤材料具有具有较大的三阶非线性系数、蓝绿光发光特性和宽带荧光谱等特性，有着光明的发展前景并且非常具有研究价值，同时对于高精度的测量技术也越来越受到人们的关注。本文的主要科学意义在于从离子交换玻璃光纤的制备、表征研究了该玻璃光纤的光学特性以及光纤在测量折射率方面的应用两方面。主要研究成果有以下几个方面：1．在波导制备部分，首次提出利用离子交换法制备玻璃光纤波导。主要从基于离子交换制备玻璃光纤波导的物理机理出发，选用soda一¨me玻璃光纤作为离子交换的基底，以cus04和Na2SO4混合溶液作为离子交换熔液，并对实验样品做了EDx和sEM测试，以了解离子交换后铜元素的含量和分布。通过通光实验和传输损耗实验，证明该玻璃波导的最小的传输损耗为1．120dB／cm。同时，对铜离子交换玻璃光纤的光谱通过实验样品进行研究，实验样品的荧光范围在375nm到475nm，具有很宽的发光范围，表明该离子交换法制备的玻璃光纤波导在宽带荧光光源的制造和可见光范围内可调谐脉冲激光器制造具有巨大的潜在应用价值。2．对离子交换后的玻璃光纤波导进行了WGM的理论模拟。从玻璃光纤波导的本征方程出发，模拟了该波导的传播常数与波长的关系以及基于WGM的电场分布，并在此基础上提出了基于环形谐振腔的传感器和蓝绿光波段的WGM微腔激光器的应用。3．基于光纤端面后向反射法提出引用双光路和环形器来测量流体的折射率。该实验装置，避免了因激光源本身的功率移动以及探测设备的改变引起的微绕，同时消除了外界环境的剧烈变化对于流体折射率测量结果的影响。通过实验测量结果显示，流体的折射率与该流体的浓度成正比关系，与温度成反比关系，并且都是线性的关系。实验测量的精度为104量级，热光系数为2．3×10-4C-1，可用作温度传感器。