近年来,反谐振空芯光纤因其传输光谱包含周期性、高可见度的波谷与波峰而引起了广泛关注,石墨烯作为一种单原子层厚度的新型功能性薄膜材料,具有卓越的光子-电子交互能力以及良好的传感性能。空芯光纤与功能化、可调控石墨烯复合可形成新的传感器件,而石墨烯和结构稳定、性能优越的空芯光纤复合可有效实现光学效能,二者复合相辅相成。然而,将石墨烯转移到光纤表面需要经过非常精细、繁琐的操作,会限制石墨烯光纤复合传感器的传感性能以及商业化应用。激光诱导石墨烯开辟了一种在柔性聚合物基底上制备石墨烯的新途径,避免了复杂的化学气相沉积石墨烯衬底转移工艺,为石墨烯和空芯光纤的复合提供良好的契机,因此本文对激光诱导石墨烯/空芯光纤复合传感器的研制和应用进行了研究。为探索空芯光纤的传感性能,本文加工了一种基于反谐振空芯光纤的气体折射率传感器,对其传感原理进行了理论分析,建立有限元仿真模型,模拟空芯光纤传输特性,探究了功能性涂覆层对传感性能的影响,总结了空芯光纤长度对于传感器灵敏度的影响规律。经实验验证,实现了具有高达2236.1 d B/RIU灵敏度的气体折射率传感器,采用波长偏移进行温度检测,解决了温度交叉灵敏度的问题。该传感器具有结构简单、制作方便等优点,在化学研究中具有潜在的应用前景。基于对反谐振空芯光纤气体折射率传感器的研究,进一步研制了一种激光诱导石墨烯/空芯光纤复合相对湿度传感器。提出聚酰亚胺溶液热固化工艺和皮秒紫外激光诱导石墨烯加工方法,实现了激光诱导石墨烯/空芯光纤紧密复合。对传感器进行湿度响应测试,结果表明,传感器共振倾角的透射强度与相对湿度成反比,其灵敏度与空芯光纤的长度和激光诱导形成石墨烯的厚度有关,激光诱导石墨烯的激光加工功率与传感器灵敏度呈正相关。分析谐振峰的透射可见度的变化,该相对湿度传感器在5-95%相对湿度（RH）范围内具有0.187 d B/%RH的灵敏度,并且具有良好的稳定性和0.178s的快速响应时间。实验证明了激光诱导石墨烯/空芯光纤复合湿度传感器是一种可调且有应用前景的湿度传感器。本文为石墨烯/光纤复合传感器件的研究提供新的方法,所提出的气体折射率传感器以及相对湿度传感器,验证了激光诱导石墨烯/空芯光纤复合的可行性,证明了新型复合传感器件传感性能优越,在气体传感以及其他工业领域具有广阔应用前景。