与传统的电学传感器相比,光纤传感器具备许多优势,并已广泛应用于多个学科领域和实际应用中,比如:环境温度、湿度监测;生物大分子检测;油田流速探测等等。本论文主要是针对利用飞秒激光双光子聚合增材加工技术制备光纤内集成聚合物微纳功能结构进行研究。主要内容如下:1.首先,介绍了飞秒激光双光子聚合增材加工技术在国内外的研究进展,基于此技术制备出的器件和在光纤传感领域中的应用。介绍了基于聚合物光纤的Bragg光纤光栅器件的研究进展和其在光纤传感领域中的应用。2.介绍了飞秒激光与光刻胶透明物质的非线性作用过程,详细介绍了双光子吸收和双光子聚合的两个过程。并基于波导耦合模理论推导出光纤Bragg光栅命名不一致的耦合方程。3.采用飞秒激光双光子聚合增材加工技术制备了光纤内集成的聚合物波导模式干涉传感器。实验中优化了聚合物波导的制备工艺,实现了波导模式干涉仪,利用透射光谱中的干涉峰监测环境温度的变化,该器件的温度灵敏度为:6.4nm/℃。4.采用飞秒激光双光子聚合增材加工技术制备了光纤内集成的聚合物Bragg波导光栅传感器。实验中优化了聚合物Bragg波导光栅的制备工艺,仿真研究了聚合物波导中模式特性和色散曲线,利用Bragg谐振波长监测环境温度的变化,得出该器件的温度灵敏度为:-220 pm/°C。5.采用飞秒激光双光子聚合增材加工技术制备了光纤内部集成聚合物纳米波导Bragg光栅全光调制器。实验中优化了波导的结构参数和加工工艺流程,成功制备出653 nm的聚合物波导,并基于材料的光热效应和其较高的热光系数,实现了光纤集成全光调制器的应用,得出器件的时间响应为:176 ns。