相对于传统电学传感器,光纤传感器具有微型化、高灵敏度、抗电磁干扰、抗腐蚀、结构紧凑等诸多优点。目前,基于通信光纤的近红外光纤传感器已经被广泛应用到航空航天、石油化工以及结构健康监测等领域。而中红外光纤传感器的发展则要落后于近红外光纤传感器的发展,其主要是受限于中红外激光源的研制。近些年,随着量子级联激光器的商业化,中红外光纤传感器在生物化学分子的检测上引起了广泛的关注。硫系玻璃光纤作为唯一可覆盖中远红外信号传输的光纤介质,而被广泛应用到中红外光纤传感系统的搭建。硫系玻璃光纤由硫系玻璃拉制而成。它具有诸如宽透过范围、高非线性、低声子能量、组分可调、易拉制成丝等优点,因此硫系光纤在红外传感系统上得到了广泛关注。随着激光技术的发展,飞秒激光由于其超短脉冲宽度和超强能量密度,在光子器件制备和材料表面修饰等方面的应用日益显著。本文在对硫系光纤传感器的国内外研究现状进行了整理和总结的基础上,开展了以下几个方面的工作。（1）设计了一种基于硫系锥形光纤的高灵敏度的长周期光纤光栅温度传感器。通过优化光纤的结构参数,LPFG温度传感器在谐振波长为1.55μm处,灵敏度达到了1.89 nm/℃,这一数值高于锥形石英LPFG温度灵敏度一个数量级。另外该传感器对外界折射率变化表现出不敏感的特性。（2）搭建了飞秒激光直写平台。基于该平台采用线条式的加工方式制备了石英长周期光纤光栅,其损耗峰的下降达到了-16 d B,通过模拟仿真计算得到光纤光栅的折射率调制度为5×10-4。通过对激光功率、平台移动速度及离焦量加工参数的研究,实现了在As2S3单模光纤上直写LPFG。（3）设计并制备了一种基于四孔硫系悬吊芯光纤的中红外气体传感器。所制备的四孔硫系悬吊芯光纤透过范围为2-6μm,最低损耗为1 d B/m。该光纤能够极大增加光与待测气体接触面积,提高灵敏度。为了实现检测的实时性,通过飞秒激光直写在悬吊芯光纤的侧面引入了周期性的流通渠道。实验表明该传感器对甲烷的最低检测阈值为100 ppm,响应时间小于20s。