本论文对光纤Bragg光栅和长周期光纤光栅的理论、制备、传感机理、传感性能和传感应用作了深入系统的研究,并对光纤Bragg光栅在应力传感器和长周期光纤光栅在亚硝酸盐检测中的应用做了详细的分析研究。基于对所涉及到的研究背景知识的分析,结合本实验室的技术和设备条件,分别用相位掩模法和振幅掩模法,采用紫外曝光技术,制备了系列中心波长在1546.908nm-1558.24nm范围的光纤Bragg光栅和周期为350、460、550和640μm的长周期光纤光栅。根据麦克斯韦方程,利用耦合模原理,对光纤Bragg光栅和长周期光纤光栅传感理论及传感特性进行了研究。对于光纤Bragg光栅,分别建立了应变和温度传感模型,首次提出了一种新的解决交叉敏感问题的方案,研究了一种基于特殊悬臂梁的光纤Bragg光栅应力传感器,利用悬臂梁不同区域光纤Bragg光栅的Bragg反射中心波长差,实现了一种简单方便的增敏方案,可使测试灵敏度提高将近一倍,自动消除了温度变化引起的应力测量误差;对于长周期光纤光栅,首次提出一种基于长周期光纤光栅的亚硝酸盐传感器,研究了LPFG包层腐蚀法、LPFG自组装覆膜法、LPFG折射率匹配法三种有效提高这种传感器的检测灵敏度的方法。实验证明,对长周期光纤光栅进行表面腐蚀处理的方法比未腐蚀的裸光栅的检测灵敏度提高了将近14倍,腐蚀后的长周期光纤光栅其可检测的亚硝酸盐的最低浓度达到3×10-4mol/L,该值优于4.2×10-3mol/L的国家食品添加剂亚硝酸盐的检测标准。可通过以上的任一方法或组合方法提高长周期光纤光栅的检测灵敏度。这些研究工作会为高灵敏、多参数化学生物传感器的制作和发展提供理论与实验的依据。