物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的“第三次浪潮”,而构建稳定的物联网的关键和前提是需要有先进、可靠的信息感知技术。光纤传感技术就是一个极其重要的信息感知技术,近十年来,由于光纤传感器体积小、损耗低、适合长距离传感、不受电磁干扰、组网容易等诸多优点,使得其在整个传感领域的市场份额逐渐增大。在众多类型的光纤传感器中,反射式的干涉型光纤传感器尤其吸引了研究者的注意,这主要是因为这类传感器的结构更为紧凑、灵敏度更高、传感器的安装、布线和组网也更加地简单,在许多空间有限的应用场合无疑是最佳的解决方案。本论文研究的对象便是基于光纤微腔的新型反射式结构传感器及其解调技术,研究的目标在于探索新型的光纤微腔传感器在更多的领域的应用潜力,并通过对传感器特殊的设计和新型的解调算法,实现更低串扰或者多参量的测量。本文首先简要介绍了光纤传感技术的研究、市场背景和发展状况,引出了研究和发展新型的反射式干涉型光纤传感器的重要性,紧接着介绍了法布里-珀罗光纤微腔传感器的分类、应用场合和基本原理。接着本论文提出了一种基于边孔光纤的新型全开腔式法布里-珀罗光纤微腔传感器,较为详尽地研究了其机械性能和光学性能,并实现了一种温度不敏感的微流折射率传感器,灵敏度高达1251nm//RIU,而温度导致的串扰仅仅为1.1 pm/℃。此外,本研究将光纤微腔结合光纤布拉格光栅,制备了一种能够实现环境温度和环境气体压强同时检测的双参量传感器,并详细地研究了其传感机理。本论文还提出了 一种基于内壁涂覆聚乙烯醇(PVA)的光纤微腔传感器,通过理论和实验研究环境湿度和温度对涂覆的PVA薄膜的影响,实现了 一种湿度灵敏度超过-1.2 dB/%RH、温度灵敏度为6.14pm/℃、响应时间为660ms、并且具备优异的稳定性的双参量测量光纤传感器。本文还创新性地提出了一种新型的弹性光纤微腔结构,利用具有低杨氏模量的聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料作为光纤微腔的“软连接”粘合剂,使得光纤微腔对外界的振动、拉伸、位移等扰动具有极高的灵敏度。基于此结构,本文首先提出了一种无须安装额外振动传能部件的声波振动光纤传感器,并从理论和实验上证实了该结构能够用于测量频率范围为200 Hz-100 KHz的振动信号,在频率为200 Hz处的声压灵敏度为0.088 mV/mPa。最后,结合磁致伸缩材料和弹性光纤微腔结构,本文提出了一种灵敏度增强的交流磁场光纤传感器,并且提出一种由探测光强映射到干涉谱波长漂移的解调算法,实现了一种温度不敏感的交流磁场传感器。