光纤本身所具有的宽带、大容量、低损耗、体积小、耐腐蚀、电绝缘、抗电磁干扰等优势,使得光纤传感器在复杂环境条件中,如桥梁结构、航空航天、石油开采、电力传输等得到了广泛的应用。不仅如此,光纤传感器在生物医学检测领域也受到越来越多的重视。与传统的电学传感器相比,光纤传感器不需要前端放大装置,传感探头体积小的优势适合医学微创生理信息检测,此外光纤传感器还具有抗电磁干扰的优势,特别适合在MRI、太空等复杂电磁环境下的生理信息检测。本文的主要研究目的是利用光纤布拉格光栅应变检测原理、光纤微弯效应、模式干涉原理,实现桡动脉脉搏波和呼吸波的获取与分析。本文的主要研究内容如下:首先,针对脉搏波信号微弱的特性,设计基于杠杆原理的力学增敏机构,并建立力学传感模型,分析了影响传感器灵敏度的主要因素。搭建了测试系统,并测试了K值为6.2:1和0.35:1两种条件下的传感器灵敏度,结果表明,K=6.2:1的情况下传感器的具有更高的力学灵敏度为8.236 nm/N。此外,按照中医脉诊的要求测量了不同位置及深度下的脉搏波波形,并与电学脉诊仪相比。实验结果表明,该测量装置适用于中医脉诊。其次,基于单模光纤微弯损耗的基本原理,设计了光纤微弯呼吸传感器。分析了不同弯曲半径和弯曲周期对传感器弯曲损耗灵敏度的影响,并实验验证。测量结果表明,对于1550 nm的光源,单模光纤的弯曲半径在3-6 mm范围内变化,弯曲周期数为4时传感器的弯曲损耗灵敏度最高。最后进行了人体呼吸传感实验,验证了该传感器应用于呼吸检测可行性。最后,提出了一种基于模式干涉原理的光纤呼吸传感器。传感器是采用多模-单模-多模(MSM)级联的方式实现高阶模式的激发,并产生模式干涉。理论分析了传感器的应变检测原理,搭建了试验系统,并测试了该传感器的灵敏度。实验结果表明该传感器具有53.6 pm/μm的位移灵敏度。最后进行人体呼吸信号的检测。