全光纤Fabry-Perot(F-P)干涉型应变和超声传感器具有体积小、灵敏度高、耐腐蚀等优点,在结构健康监测、医学超声诊断、水声探测等领域具有重要的应用。本文通过对近年来光纤传感器的发展现状进行研究,针对目前应变和超声传感领域存在的一些问题以及限制传感器实用化的因素,提出了三种具有不同结构的应变和超声传感器。并对每种结构的传感器进行理论分析、实验制备与测试以及实验结果分析。针对光纤F-P型应变传感器灵敏度低的问题,本文提出了基于光纤错位熔接的F-P型传感器。在单模光纤之间错位熔接一段光纤构建应变传感腔,实现了对应变的高灵敏度测量。实验中制备了三个具有不同F-P腔腔长的传感器,实验中应变灵敏度达到103.3 pm/με。实验结果验证了F-P腔的腔长越短,应变灵敏度越高的理论。针对通过减小F-P腔的腔长来提高传感器应变灵敏度的方法受到技术限制以及Vernier效应会增加传感器的交叉灵敏度的问题,本文提出了基于分离F-P腔和Vernier效应的应变传感器。该传感器由两个分离的空气F-P腔构成,其中一个F-P腔用于应变测试,另一个F-P腔用来匹配Vernier效应并进行灵敏度的放大。实验中传感器的放大倍数为18倍,实验测得应变灵敏度高达1.15 nm/με,这是目前基于F-P腔和光谱解调机制的应变传感器达到的最高灵敏度。与基于光纤毛细管的单F-P腔传感器相比,其应变灵敏度提高了两个数量级。分离的F-P腔结构设计使得只有传感腔的传感特性被放大,又传感腔对温度不灵敏,因此该传感器具有低温度-应变交叉灵敏度的特点。针对反射隔膜易氧化、气密性差等限制F-P型超声传感器实用化的问题,本文提出了基于超薄二氧化硅反射隔膜的高灵敏度超声传感器。传感器的超薄二氧化硅隔膜使用熔接机的电弧放电技术制备,实验中制备的二氧化硅隔膜厚度小于1μm。超薄的反射隔膜使得传感器对静压力(气压)和动态压力信号(超声)都具有很高的灵敏度。实验中在标准大气压下传感器的气压灵敏度达到-0.1 nm/kPa。传感器对连续超声信号和脉冲超声信号都具有很好的响应,传感器超声频率响应范围覆盖30-860 kHz。全二氧化硅的结构设计使得传感器能够用于强电磁场、高温、强酸强碱等复杂恶劣环境中。