作为21世纪优先发展的十大顶尖技术之一,传感技术未来将向着微型化、集成化、多功能化和系统化等方向发展。金属表面等离子体(SPs)不仅可以突破传统光学的衍射极限,实现纳米尺寸下的光传输,而且对周围电介质折射率的变化异常敏感。光子晶体光纤(PCF)具有质量轻、体积小、抗电磁干扰等优势。因此,金属表面等离子体共振(SPR)技术与光纤技术的结合,为实现高灵敏度、高可靠性且小型化、易于集成的传感器提供了新的研究思路,带来了新的发展空间。本文采用对磁场和温度变化敏感的功能性材料磁流体(MFs)作为电介质,设计了基于不同结构的光纤SPR双参量传感器,并研究其性能。本论文的主要研究工作如下:(1)分析了金属SPR效应的理论基础,包括SPR激发原理、SPR传感系统实现以及调制方式;分析了 PCF的理论基础,包括波动方程、数值分析方法以及光传输特性。(2)提出了基于SPR和PCF的磁场和温度双参量光纤传感器。该传感器采用的PCF结构在纤芯有一个小空气孔,包层有三层空气孔,并且上下第二层空气孔具有较大孔径,在大孔径通道中涂覆金属薄膜后,分别填充MFs和聚二甲基硅氧烷(PDMS),并利用Ta205调节上侧通道的SPR损耗谱,最终实现磁场和温度的双参量传感。该传感器在优化的尺寸结构下,可以实现磁场灵敏度为0.08269 nm/Oe、温度灵敏度为-0.4936 nm/℃的双参量传感。(3)提出了基于SPR和侧边双切双孔光纤的磁场和温度双参量传感器。该传感器首先在纤芯上侧和右侧设置两个在中心部分进行切割的大孔径通道,形成侧边双切双孔光纤结构,然后采用金属线填充或者金属镀膜的方式激发SPR效应,并利用MFs的磁敏特性和热敏特性实现双参量传感。对比金属镀膜和金属线填充两种方式,金属线填充方式不仅使结构更简单,制作更方便,还提高了磁场灵敏度。在金属线填充方式下,传感器的磁场灵敏度可达0.173 nm/Oe,温度灵敏度可达-0.625 nm/℃。