光纤作为光的传导工具,由于其损耗低、质量轻,抗干扰能力强及成本低等特点,已经从传统的光通信扩展到工业的各个领域并且在一些高端产业起到不可代替的功能。目前,微结构光纤针对其自身性能衍生出一批高性能,多参量测量的光纤器件。目前基于空气孔辅助的光纤得到研究人员的广泛关注,空气孔辅助光纤制备的光纤传感器对高温,高压及二维弯曲等传感特性就有较高的灵敏度。本课题主要研究了空气孔辅助的少模光纤包层内空气孔的数量、位置对于光纤传输特性的影响,以及基于三孔光纤制备长周期光纤光栅的制备方法和对其应力、扭转、温度、弯曲、折射率等传感特性测量。针对孔助少模光纤的耦合机制和传感特性,我们从理论和实验方面对其做出一系列的探究工作:1.利用Matlab和Comsol等仿真软件,构造孔助少模光纤模型,研究其导光机制。同时对于孔助少模光纤包层内内空气孔数量和间距对其光束传输特性的影响进行分析,包括模场直径、电场分布、有效折射率等;2.搭建压力辅助二氧化碳激光写直法的光纤光栅制备平台,该装置可通过控制外源性气压泵来实现周期性形变光纤光栅的制备。3.利用压力源向孔助少模光纤内充气的同时激光器周期性放光加热熔融光纤,制备成膨胀性光纤,两端焊接普通单模光纤形成膨胀型长周期光纤光栅,并且对温度,扭转,弯曲,轴向应力等外界环境参量进行了实验验证。4.利用真空气压源对孔助少模光纤抽气,使光纤空气孔内处于负压状态,激光器周期性放光加热制备塌缩型光纤,光栅两端焊接普通单模光纤形成塌缩型长周期光纤光栅,并且对轴向应力,弯曲,温度、扭转和折射率等外界环境参量进行实验研究。本文主要对实验室自制的孔助少模光纤光栅进行理论分析,同时,基于三孔少模光纤制备了塌缩型长周期光纤光栅和膨胀型长周期光纤光栅,通过实验来验证了两种不同类型光栅对于环境参量的响应,验证了该类型的光栅可作为不同类型的传感器,广泛应用于光纤传感和光纤通信领域。