光纤模式干涉仪不仅具有耐腐蚀、抗电磁干扰特性，还具有灵敏度高、易于制备、结构紧凑等优点，在建筑物健康监测、高精度物理量检测等领域有广阔的发展前景。为降低使用成本和温度串扰，提高检测灵敏度，本文采用电弧放电技术，以锥形光纤结构为对象，提出了基于强度解调的锥形光纤干涉仪，并分别对折射率和温度传感特性展开深入研究。主要研究内容如下:
　　(1)理论研究了锥形单模光纤的结构以及光传输原理，分析基于马赫曾德干涉和迈克尔逊干涉的模式干涉原理。利用光束传播法，仿真分析了锥形单模光纤的模式激发与模式耦合特性。研究了光纤模式干涉仪的折射率和温度传感原理以及干涉条纹在波长和强度方面的响应。
　　(2)对一次放电条件下的锥形光纤折射率传感器展开研究。首先，研究典型双锥级联型马赫曾德干涉仪的折射率与温度传感特性。为降低使用成本和消除温度串扰，提出了一种基于强度解调的锥形单模-多模-双包层-多模光纤结构的马赫曾德干涉仪，并开展折射率和温度传感测试。实验结果表明，双包层光纤具有折射率不敏感特性，该干涉仪对折射率有线性的强度响应，对温度有线性的波长-强度响应。实现了高区分度的折射率与温度同时测量，进而消除温度串扰。
　　(3)为了提高干涉仪的折射率强度灵敏度，提出了二次放电的锥形光纤制作方法。实验结果表明，该干涉仪的折射率强度灵敏度有所增强，达到520dB/RIU。进而，为进一步增敏和小型化，设计并制备了基于迈克尔逊干涉的反射结构。实验结果表明，反射结构的折射率灵敏度是透射结构灵敏度的2倍，且尺寸是透射结构的1/2，有效提高了折射率传感器的实用性。