光纤传感器，尤其是基于马赫-曾德(M-Z)干涉的光纤传感器更是在近年来得到了广泛的研究和发展，其如何应用于对外界物理量的测量已经成为了一项研究的热点。马赫-曾德干涉形的光纤传感器具有很多优点，例如体积小、结构强度高，对外界干扰抗性较强，而且具有较高的灵敏度。本课题旨在研究基于球形结构的马赫-曾德光纤传感器理论、制作与应用，并将两个简单的基于球形结构的光纤传感器进行级联，研究两组传感器级联后的传感特性并通过实验验证联后的传感器在外界物理量的测量传感中的应用情况。　　本课题的具体内容如下：　　1、查阅大量参考文献，结合文献的研究情况，介绍了球形结构光纤传感器的研究背景、制作原理以及发展前景。通过制作不同长度的球形结构光纤传感器，并进行Rsoft模拟仿真，研究讨论不同长度的传感器的特性。　　2、在已有传感器的理论和实验基础上提出一种基于三个球形球形结构构成的光纤马赫-曾德传感器。本文介绍了球形传感器的制作步骤及方法，分析了该传感器的理论基础及仿真结果。通过实验结果分析了干涉光谱的频谱特性。利用所制作的传感器对温度、折射率和微位移进行了测量，通过对实验所得光谱的漂移情况进行数据处理，讨论了外界物理量变化对传感器的影响。三个球形结构对称的传感器对温度、折射率和微位移的灵敏度分别为-0.1nm/℃、-118.17nm/RIU和-0.073nm/μm , 三个球形结构非对称的传感器对温度、折射率和微位移的灵敏度分别为-0.091nm/℃、-101.64nm/RIU和-0.089nm/μm。　　3、级联两个相同的球形结构传感器，研究级联传感器之间的距离对干涉光谱的影响,通过对外界物理量的测量研究级联传感器之间长度对传感器灵敏度的影响，进一步探索级联传感器的更多应用。