浓度传感器和温度传感器是传感技术中十分重要的研究内容，广泛应用于军事、航空、医疗、化工、环保及科研等领域。传统的浓度和温度传感器常通过把被测物理量转换成电流或者电压来实现测量，一方面由于电参量的转换与大量电器件的使用，容易受电磁干扰；另一方面在高腐蚀性和高温等恶劣环境下适应性比较弱。随着光纤光栅的产生和发展，其耐腐蚀、抗电磁干扰能力强、测量范围大、绝缘性好、便于复用等优点使得基于光纤光栅的传感技术得到了广泛的关注。因此，基于光纤光栅的浓度和温度同时传感方法研究具有理论价值和实际意义。本文在深入研究了FBG、LPG和间隔光纤的耦合机理的基础上，提出了采用LPG-FBG级联结构进行浓度与温度的同时测量的系统，其具体的工作如下。1.以传输矩阵理论为基础，分析了FBG、LPG和间隔光纤三部分的结构参数对LPG-FBG级联结构反射谱的影响，并根据LPG-FBG级联结构反射谱中出现两个清晰窄带波(即理想波形)的条件，优化了级联结构参数。仿真实验结果表明，通过传输矩阵理论得到的LPG-FBG级联结构反射谱与实际具有良好的一致性。2.利用优化后的级联结构建立了传感实验系统，搭建了实验平台，并采用双波长法解调信号实现了温度和浓度的双参量同时测量。实验验证结果表明通过LPG-FBG级联结构反射谱能够实现温度和浓度的同时高精度测量。3.为了获得较优的去噪效果，选择采用小波阈值去噪法对信号进行去噪，提出指数拟合拐点判别法结合融合指标原理对小波分解尺度进行寻优，仿真实验验证了在采用指数拟合拐点判别法结合融合指标原理选择的最优分解尺度下，去噪后的峰值光功率和中心波长与理论值保持一致，去噪效果提高明显。