随着物联网和智能城市的建设，传感器正成为人们生产、生活中必不可少的测量工具。其中光纤传感器因其体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰、适用范围广等优点而倍受青睐。本论文是在实验室已有的利用偏置结构制作光纤干涉式传感器研究的基础上，利用商用光纤熔接机通过偏置熔接单模光纤制作出三种不同偏置距离的光纤干涉仪，并将其应用到环境湿度的测量之中。通过采用光束传播法(Beam Propagation Method，BPM)对三种光纤干涉仪的结构及光学特性进行了仿真分析，并对其湿度和温度响应特性做了理论分析和实验研究，主要工作和成果如下：1、在对光纤传感器的分类以及相位调制型光纤干涉仪调研的基础上，提出利用商用光纤熔接机偏置熔接制作出三种光纤干涉式传感器：小偏置熔接的光纤MZ干涉式传感器、大偏置熔接的光纤MZ干涉式传感器以及大偏置熔接的光纤FP干涉式传感器，采用光束传播法(Beam Propagation Method，BPM)对它们的结构及光学特性进行了理论模拟分析，对比总结了三者各自的优缺点，为其在相对湿度测量方面的应用提供理论指导。2、利用光纤熔接机在两段单模光纤中间小偏置错位熔接一小段单模光纤制作成一种光纤Mach-Zehnder(MZ)干涉仪，在干涉仪的干涉臂上均匀涂覆一层湿度敏感型化学材料聚丙烯酰胺(PAM)，制作出一种新型的全光纤干涉式湿度传感器。实验结果表明这种传感器能实现38%~98%范围内的相对湿度的测量，其干涉谱漂移量对相对湿度的灵敏度与传感臂的长度和涂覆的PAM薄膜厚度成正比，在38%~78%的相对湿度变化范围内，线性趋势较为明显，与理论分析一致。同时这种湿度传感器易受温度的交叉影响，在实际应用中需要引入温度补偿机制。提出了一种大偏置熔接的光纤MZ干涉式湿度传感器，结合其湿度传感理论，进行了详尽的实验探讨了这种光纤MZ干涉式湿度传感器的湿度响应特性。实验结果表明这种PAM填充的光纤MZ干涉式湿度传感器体积小，制作简单，因为其中传感光是直接在湿度敏感材料中传播，导致其干涉谱的漂移量对相对湿度的灵敏度较高。但是当相对湿度在78%~98%的范围内时，其干涉谱在光谱仪波长范围内呈一条直线，故该种光纤MZ干涉式湿度传感器只能完成38%~78%范围内的相对湿度的测量。虽然其湿度灵敏度较小偏置熔接的光纤MZ干涉式湿度传感器有所提高，但其温度仍然不可以忽视，这就要求在实际应用时需要对温度进行补偿以避免对湿度测量的交叉影响。3、通过在大偏置熔接的全光纤开腔Fabry-Perot(FP)传感器的腔内填充湿度敏感型材料PAM实现了一种高灵敏度的新型湿度传感器。实验结果表明在38%~78%的相对湿度范围内，干涉谱最大漂移量约4nm，漂移量与相对湿度的灵敏度约为0.1nm/(1%)；在88%~98%的相对湿度范围内，其干涉谱最大漂移量约为59nm，漂移量与相对湿度的灵敏度为5.868nm/(1%)，与理论分析一致，线性趋势明显。温度特性实验结果表明，大偏置熔接的光纤FP湿度传感器干涉谱漂移量对温度的灵敏度较低，约为0.0006nm/℃，与湿度灵敏度的数值相差几个数量级，不需要进行温度补偿。因此这种光纤FP湿度传感器在湿度测量领域中具有较大的应用潜力。