多模光纤光栅传感的实现主要是基于波长检测,相比干涉型传感器,光纤光栅传感器的抗干扰能力更强。多模光纤因芯径尺寸较大而易于与多种光学器件耦合,同时纤芯内有高阶模式可以利用,在其上写入布拉格光栅,便可发挥多模光纤和光纤光栅的各自优势,在传感、通信等领域具有广阔的应用前景。本文利用多模光纤理论分析了阶跃光纤和渐变光纤中的模式特点,并进行数值仿真,研究了低阶线偏振模的模场。通过耦合模理论分析了光纤光栅中的模式耦合情况和各参数对光栅反射谱的影响。提出了一种拉锥多模光纤光栅传感器,进行了理论分析和仿真,利用三层光纤模型和耦合模理论建立了模式与传感灵敏度间的关系,研究了包层厚度、锥腰半径、模式阶数、折射率分布指数和拉锥对传感特性的影响。通过阶跃光纤光栅和渐变光纤光栅的对比分析,得到了阶跃光纤光栅的强倏逝波效应使其具有优于渐变光纤光栅的传感特性。拉锥与未拉锥的渐变光纤光栅在温度和应变传感方面的不同表现,为渐变光纤光栅传感器用于温度与压力双参数传感提供了充分的理论依据。