微小複雑環境下における物理パラメータ検出、特に屈折率（Refractive Index、RI）および温度検出における高感度、低コスト、電磁干渉耐性などの要求を満たすために、本論文では、製造が簡単で構造が新しい楕円状非本質型ファブリ・ペロー（Fabry-Perot、F-P）空洞光ファイバプローブセンサを提案する。まず、端面を平坦に切断した単一モードファイバ（Single Mode Fiber、SMF）をセラミックインサートに挿入し、SMF端面に順にUV接着剤（UV胶）と酸化グラフェン（Graphene Oxide、GO）を固定し、端帽構造を形成した楕円状二重F-P空洞光ファイバプローブセンサを構築する。次に、本センサのRIおよび温度特性に関する理論解析および実験研究を行った。実験結果は、1.3532〜1.3912のRI範囲内で、RIが増加するとセンサの干渉スペクトルが赤方偏移し、RI感度は119.1 nm/RIU、RIと波長シフトの線形相関係数は0.99であることを示した。20〜60 ℃の範囲内で、センサの温度感度は116 pm/℃であった。本論文で設計したプローブセンサは、構造が簡単で、干渉耐性が強く、製造コストが低く、出力スペクトルが安定し、検出領域が小さいという利点を持つ。同時に、GOの独特な物理化学的特性は、抗原分子、細菌ウイルスなどの生物検出分野に良好な応用展望を提供する。

光ファイバーセンサ;ファブリ・ペロー空洞;酸化グラフェン;屈折率;温度