针对空间光光学实验中温度检测问题,提出了一种基于法布里-珀罗(F-P)腔干涉的光纤温度传感器结构,选用石英玻璃材料作为F-P腔,利用F-P腔的反射率随温度变化的原理来对温度进行测量。该传感器系统具有可直接嵌入光路中的特点。论文首先进行了相关理论分析和推导,并以此构建了传感器测试系统,将反射光作为温度传感光,利用透射光作为空间光学实验的实验用光。论文对实验结果进行了理论分析,并总结得到了一个经验公式,计算表明:经验公式的计算值与实际温控系统的测量值之间的均方差为s=0.055℃,能够满足一般空间光光学实验的需要。本温度传感器具有结构简单、效率高、制作成本低、不受电磁干扰等优点;与光纤光栅温度传感器相比,无需复杂封装、粘贴等工艺,无需专门的解调装置,为空间光学实验的温度检测提供了便利,具有重要的应用价值。本论文研究的主要内容:(1)提出了一种基于F-P腔干涉的光纤温度传感器结构以及利用F-P腔的反射率随温度变化的测温原理。基于理论分析的基础上对石英相位片的厚度、表面平整度及镀膜系数对反射率的影响进行分析,对各批次石英相位片厚度、表面平整度及镀膜系数等参数进行细致检测,挑选符合实验需要的石英相位片,用于后续的加温实验。(2)在两面镀膜系数一致的情况下,对挑选的石英相位片反射率进行理论计算,得出其最大与最小反射率。针对石英玻璃材料由于环境温度改变所引起的热膨胀及折射率随温度改变问题,设计了一套加热控温系统,对石英相位片进行初步的加温实验,挑选最大与最小透过率在理论计算范围内的石英相位片,为实验系统的搭建做准备(3)利用石英相位片、光环行器、分光棱镜等器件制作光纤温度传感器,并利用控温加热系统搭建温度传感器的测试系统。对石英相位片的反射光功率进行记录得出测试结果。结果表明温度传感器的测量结果与标准温度的误差控制在0.1℃内。(4)将上述温度传感器嵌入空间光学实验系统之中,在多级四分之一波片相位随温度的变化测试实验中进行了具体的应用。