光纤传感作为一门新兴的传感技术,在航空航天、石油、电力、核工业、医疗、军事、科学研究等众多领域得到了广泛的应用。光纤传感器与传统的传感器相比具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀等独特优点,可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等特殊环境下工作。利用光纤传感器的不同特点,可以制成满足特殊要求的传感器,进行各种检测。利用光纤传感器的特性对液体介质特性进行检测也是光纤传感的重要应用之一。液体的浓度是表征溶液特性的主要参量之一。对溶液浓度的测量与控制在生产、生活的各个领域中有着广泛的应用,是保证产品质量和提高产品质量的重要技术手段。国内外已经对液体浓度的光学测量方法进行了大量的研究。本文在深入研究光纤传感基础理论的基础上,提出了一种基于光纤端面回波的溶液折射率和浓度测量方法,搭建了液体特性检测系统,并通过大量实验验证了该检测方法的可行性,完成了以下工作:1.研究光波在光纤内部的传播机理以及在界面上与介质相互作用的特性,针对不同介质形成的界面会有不同的反射情况发生,可以从回波信号中提取出形成界面的介质特性,对不同介质形成的界面进行分析,为液体介质特性检测打下了理论基础。2.在深入研究光波与介质相互作用过程的基础上,提出一种基于光纤端面回波的液体介质特性测量方法,并对耦合损耗、微弯损耗、本征损耗以及偏振度等影响因素进行了分析。3.针对生产中液体介质特性检测的需要,设计并搭建了一套实验系统,为液体特性检测方法的验证提供了必要条件。实验系统主要由实验光路、光纤探头以及信号的获取与处理三部分组成。4.通过对纯净水、90#、93#、97#汽油和-10#柴油的检测验证了本文提出的折射率检测方法,通过对蔗糖溶液、NaCl溶液和乙醇溶液的检测验证了本文提出的液体浓度检测方法,验证了基于光纤端面回波进行液体特性检测的可行性。研究工作得到国家自然科学基金(60974110)、教育部博士点基金(200800560020)的资助。