光纤在较小半径条件下的弯曲损耗会严重影响光纤器件的传感应用。由于光纤的弯曲损耗随半径减小呈指数级衰减,使得光纤水听器及其阵列的小型化变得困难。另外,受限于光纤弯曲时损耗的急剧增加,一些光纤光学器件性能指标难以提升。小半径弯曲下的测试结果表明,光纤的弯曲损耗随弯曲半径并非单调变化,而是呈现振荡增加的形式。研究光纤在小半径弯曲下的极小损耗,对进一步减小光纤水听器及其阵列的直径、提升相关光纤光学元器件的性能具有重要意义。论文主要关注单模光纤在小半径弯曲下的损耗问题。该条件下弯曲光纤包层-涂覆层会对泄漏出纤芯的光有很强的会聚作用,使其部分返回到纤芯产生较强的回音壁模式（WGM）,影响弯曲光纤的损耗特性。已有的研究和实验结果不能很好地对小半径情况下的弯曲损耗进行定量描述,需要对现有理论进行修正。论文对弯曲光纤中光传输特性进行了建模。针对小半径情况,考虑弯曲引起的光纤折射率变化及波导弯曲导致的光场分布变化,对传统的五层平板波导理论进行了模型变换修正,得到了小半径弯曲下的损耗模型。建立了小半径下的光纤弯曲损耗测试系统,结果表明,本文建立的理论模型能够更好地逼近测试结果。仿真结果表明弯曲裸光纤的WGM效应可作为折射率传感机制。论文对不同弯曲半径的光纤损耗的测量,得出单模半剥光纤中可以适用于温度传感和盐度传感的弯曲半径,选取半径为4.934 mm、4.536 mm的光纤环对溶液折射率进行传感。