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光纤传感器由于尺寸小、灵敏度高、抗电磁干扰等优点被广泛研究,应用于日常生活工作中的各个领域。本文基于马赫-曾德尔干涉原理,利用锥形、球形、花生形三种结构,分别将细芯光纤、保偏光纤制作成不同类型的光纤传感器,并介绍每种光纤传感器的制作方法、传感原理、对物理参数的测量进行了分析,其主要研究内容包括:1、介绍光纤传感器的研究背景及其应用,对光纤传感器进行了分类和说明,阐述了常见的基于马赫-曾德尔干涉仪光纤传感器的基本结构、类型。对物理参数如折射率、温度、应变等进行相关的理论分析,并总结当前双参数的研究报道,结合敏感系数矩阵,实现对物理双参数的同时测量。2、利用细芯光纤和保偏光纤制作成凸锥形结构的传感器,分别进行折射率、温度的测量。其中对于细芯光纤传感器,在折射率1.3455~1.4025的变化范围内,其灵敏度可以达到257.53 nm/RIU,在温度20~80℃的变化范围内,其灵敏度可以达到19.30 pm/℃;对于保偏光纤传感器,在折射率1.3476~1.4105的变化范围内,其灵敏度可以达到-35.05 nm/RIU,在温度25~75℃的变化范围内,其灵敏度可以达到145.60 pm/℃。3、利用细芯光纤和保偏光纤制作成球形结构的传感器,分别进行温度和应变双参数的测量。其中对于细芯光纤传感器,在温度25~85℃的变化范围内,其灵敏度可以达到53.86 pm/℃,在应变0~1048.95με变化范围内,其灵敏度可以达到-1.39 pm/με;对于保偏光纤传感器,在温度25~70℃的变化范围内,其灵敏度可以达到93.32 pm/℃,在应变0~1764με的变化范围内,其灵敏度可以达到-0.9445 pm/με。4、利用细芯光纤和保偏光纤制作成花生形结构的传感器,分别进行温度和折射率、温度和应变双参数的测量。其中对于细芯光纤传感器,在温度25~80℃的变化范围内,其灵敏度可以达到24.47 pm/℃,在折射率1.3415~1.4012的变化范围内,其灵敏度可以达到84.60 nm/RIU;对于保偏光纤传感器,在温度25~75℃变化范围内,其灵敏度可以达到31.74 pm/℃,在应变0~1568με的变化范围内,其灵敏度可以达到-2.22 pm/με。