自20世纪70年代光纤出现以来，随着对光纤技术的不断深入研究，人们逐步认识到光纤不但具有良好的传光特性，而且可以用来进行信息的传递，不需要其他中间介质就可以把待测量与光纤中的光特性联系起来。相比于传统的传感技术，光纤传感器用光作为敏感的信息载体，用光纤作为传递信息的媒质，因此它同时具有光纤和光学测量的特点，有着体积小，灵敏度高抗电磁干扰能力强，耐辐射，能量衰减小，集信息传感与传输一体等众多优势。这也使得光纤传感已经成为现代传感领域极其重要的重要组成部分。
　　其中，光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)传感器和光纤迈克尔逊干涉仪(MI)传感器，因其结构紧凑、灵敏度高，一直以来都是光纤传感器的研究热点。本文围绕基于以上两种干涉仪结构的光纤传感器设计及实验进行研究，主要研究内容如下：
　　1.主要进行光纤传感原理的分析，首先介绍了光纤传感器工作的物理机理，即传感器的调制原理。紧接着对马赫-曾德尔干涉仪和迈克尔逊干涉仪原理进行了详细分析，通过传统的光学结构讨论了光纤结构的马赫-曾德尔干涉仪和迈克尔逊干涉仪的原理及其优势，为后面深入的传感器设计及实验研究提供理论指导。
　　2.提出基于马赫-曾德尔干涉仪的温度光纤传感器。在锥形环状光纤两端熔接上单模光纤以构成马赫-曾德尔干涉仪结构。研究了高折射率环层(HIRL)对光谱干扰和模式演化的影响，并用高折射率环层来分离基模和包层模式，来完成光纤传感器对温度的高灵敏侦测，通过理论和实验证明了该干涉仪作为温度传感器的可行性，实验得到了186.6pm/℃的最大温度灵敏度。
　　3.提出基于迈克尔逊干涉仪的温度光纤传感器。在单模光纤一端接上一小段空心光纤，在空心光纤尾端放电使其变为球透镜来构成迈克尔逊干涉仪结构。利用球透镜在不同位置不同模态有着不同的焦聚，使其可以分辨不同的位置，来完成光纤传感器对位移的高灵敏侦测，通过理论和实验证明了该干涉仪作为温度传感器的可行性，实验得到了4nm最大位移灵敏度。