温度和湿度是环境监测、气象、工农业生产、医药卫生等领域的重要参数。由于具有灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、精度高、易于波分复用等优点,基于光纤温湿度传感器的研究越来越受到人们的重视,其在实际中的应用也愈来广泛。本文通过研究光纤熔接和材料涂敷技术,设计和制作了四种光纤干涉仪用于温湿度传感测量,理论模拟和实验研究了各传感器的传感特性。论文的主要研究内容和结论如下:（1）设计并制作了一种基于单模-细锥-七芯光纤的迈克尔逊干涉仪,对传感器的温度响应特性进行了实验探究。实验结果表明,七芯光纤长度为12 mm的传感器在-60～15℃和20～160℃范围内的温度灵敏度分别为0.0625 nm/℃和0.1006 nm/℃;七芯光纤长度为35 mm的传感器在-60～15℃和20～160℃范围内的温度灵敏度分别为0.0519 nm/℃和0.1053 nm/℃;七芯光纤长度为47 mm的传感器在-60～15℃和20～160℃范围内的温度灵敏度分别为0.0776 nm/℃和0.1274 nm/℃。传感器的最高温度分辨率为0.0078℃,最小测量标准偏差为0.2896℃。此传感器制备工艺简单、结构紧凑、成本低廉且重复性良好。同时,对低温传感器的金属化封装,也为其在实际工程中的应用打下了基础。（2）设计并制作了一种基于单模-多模-双芯光纤结构的迈克尔逊干涉仪,对传感器的湿度和温度响应特性进行了实验探究。实验结果表明,多模光纤长度为1 mm、双芯光纤长度为23 mm的传感器在20～90%RH范围内的最大湿度灵敏度为-0.199 d Bm/%RH,标准测量误差为0.21%RH。人体呼吸测试实验表明,传感器在20～90%RH之间的响应和恢复时间分别为562 ms和308 ms。同时,传感器在20-90℃范围内的温度灵敏度为0.0398 nm/℃。此传感器具有制作简单、灵敏度高、响应速度快和可同时测量温度和湿度等优点。（3）设计和制作了两种基于黑磷烯涂敷的光纤马赫-曾德尔干涉仪并用于湿度传感,分别是单模-多模-双芯-细锥-单模光纤结构和单模-多模-双芯-多模-单模光纤结构。实验结果表明,涂敷黑磷烯后,双芯长度为10 mm的单模-多模-双芯-细锥-单模光纤结构在45～70%RH范围内的最大湿度灵敏度为-0.146 d Bm/%RH,是涂敷前的14.6倍;涂敷黑磷烯后,双芯长度为10.5 mm的单模-多模-双芯-多模-单模光纤结构在35～55%RH范围内的最大湿度灵敏度为-0.193 d Bm/%RH,是涂敷前的2.6倍;同时实验探究了传感器涂敷黑磷烯-聚乙烯醇后的湿度响应特性。实验结果表明,涂敷黑磷烯-聚乙烯醇后,双芯长度为5.5 mm的细锥结构在30～90%RH范围内的湿度灵敏度最大可达到0.274 nm/%RH,是涂敷前的13.7倍。这些实验结果有力的证明了这两种材料用于湿度传感的可行性,传感器制作简便和高湿度灵敏度等优势,也使其具有一定的应用潜力。上述传感器在结构简单、易于制作的同时,又实现了高灵敏的温湿度传感测量,具有非常重要的研究意义和应用价值。