随着科学技术的发展,传感技术也日新月异。光纤传感器由于其结构紧凑、耐腐蚀、抗电磁干扰、灵敏度高等优点在各种领域被大量应用。光纤传感器相对于传统的电学传感器可以实现大范围高精度的测量,特别是相位调制型光纤传感器。本文基于马赫曾德尔干涉原理出发,设计并制作了四种不同的光纤传感器结构用来测量环境温度、折射率以及曲率,并对双参量测量时的误差进行了理论分析,主要工作如下:（1）通过将两段无芯光纤和一段七芯光纤拼接在一起,提出了一种基于对称结构的新颖且具有成本效益的MZI（马赫曾德尔干涉）传感器。两段级联的无芯光纤作为分光器和耦合器,在七芯光纤中实现了MZI干涉现象。研究了不同模式之间的干扰,分析了传感器的工作原理。测量了MZI的两个倾角的波长偏移与曲率和温度之间的关系。实验结果表明,MZI传感器的光谱波长随温度升高呈线性红移,在50-100℃温度范围内最高温度灵敏度达到100.1 pm/℃,对应线性度为0.998。传感器曲率灵敏度高达10.22 d Bm/m-1,线性度0.931,范围为0.82-1.226 m-1。MZI传感器也可用于双参数的同时测量。该传感器具有全光纤结构、结构紧凑、制作方便、成本低、稳定性好、灵敏度高等特点。在通信和传感领域具有巨大的应用潜力。（2）制作了一种七芯光纤两边错位熔接单模光纤的MZI光纤传感器用来测量环境折射率和温度,利用光纤熔接机手动调整熔接参数使两端单模光纤熔接时发生纤芯错位偏移,错位处可以激发高阶模,在七芯光纤内部发生基模和高阶模的干涉,可以在输出端观察到干涉光谱。通过分析外界环境的变化引起的干涉光谱的漂移用来测量外界参量的变化。实验结果表明,该传感结构随折射率的变化产生强度的变化,灵敏度为99.76d Bm/RIU。而对于温度的升高则呈现出波长的漂移,温度升高,波长红移,灵敏度为75.21pm/℃。通过拟合发现该传感器对于两个参量的变化都具有很好的线性度,可以用在实际测量与应用中。（3）设计了一种中间单模光纤两边直接级联无芯光纤的传感器结构用来测量曲率和环境温度,两边的无芯光纤充当光束分束器和耦合器,在中间的单模光纤处发生包层模和中间芯模的干涉,通过观察透射光谱波长漂移和强度变化来测量对曲率和温度的灵敏度。实验表明,该MZI光纤传感结构对曲率的响应初始时灵敏度较小,当曲率逐渐变大时,灵敏度变大。所以我们分段拟合曲率测量结果,当曲率变化量在0.41m-1-0.82m-1这个区间时,灵敏度为-0.853d Bm/m-1,但在0.82m-1至1.08m-1范围内的灵敏度为-1.89d Bm/m-1。对于温度的灵敏度为,外界温度在30℃到100℃这个区间内逐渐上升,透射光谱出现红移现象,灵敏度为60.8pm/℃。（4）提出了一种利用熔融火焰拉锥技术制作的中间结构为拉锥单模同时两边级联无芯的在线型马赫-曾德干涉传感器用来测量环境温度和折射率,该传感器对温度和折射率都有响应。实验结果表明,该传感器对温度的灵敏度较低,灵敏度为42.96pm/℃,线性度为0.9905。透射光谱的强度对折射率的响应度较高,灵敏度为366.68d Bm/RIU,线性度为0.989。该传感器相对于其他传感器来说,折射率对光谱的强度有较高的响应灵敏度,稳定性较好,且结构紧凑,制作过程简单,有着广阔的应用前景。