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由于长周期光纤光栅（LPFG）具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、无后向反射等优点,近二十多年来被广泛研究和应用于光纤通信和光纤传感领域。随着少模光纤的出现与应用,少模长周期光纤光栅（FM-LPFG）成为了新的研究方向。少模光纤能够支持几个纤芯模式传播,因而基于少模光纤的LPFG会出现不同于单模长周期光纤光栅（SM-LPFG）的特性。基于纤芯基模和包层模之间耦合的FM-LPFG可以用作基模滤波器;基于少模光纤中高阶纤芯模式和包层模式耦合或者几个纤芯模式和包层模之间的交叉耦合则用来提高FM-LPFG的传感灵敏度;基于两个纤芯模式之间的耦合也可以用作模式转换器。基于耦合模理论,本文主要对FM-LPFG进行了以下几个方面的研究:（1）对FM-LPFG的模式耦合以及传感理论进行了详细的分析。对四层耦合模理论中的模式重组问题进行了研究,并利用Matlab和Comsol软件分析了薄膜层参数以及环境折射率对模式重组现象的影响。（2）利用高频CO2激光脉冲直写法在四模和两模光纤上写制了FM-LPFG,对在少模光纤上写制LPFG的过程以及少模光纤长度对透射谱的影响进行了分析,结果发现当少模光纤的长度控制在15cm以内,纤芯模式之间的干涉谱间距才不会对耦合谐振峰造成明显的影响。（3）对在四模和两模光纤上写制的FM-LPFG的温度、弯曲、折射率、扭曲传感特性进行了实验研究,发现四模的LPFG的温度灵敏度能够达到93.1pm/℃,并且基于四模和两模的LPFG比SM-LPFG具有更高的折射率传感灵敏度。其中,在环境折射率为1.443-1.4502时,四模的LPFG平均折射率灵敏度达到-863nm/RIU,是SM-LPFG折射灵敏度的9倍。此外,两模的LPFG在光纤弯曲曲率范围为1.0m-1-2.8m-1时,谐振波长漂移灵敏度为-32.88nm/m-1,扭曲率在-36rad/m56rad/m范围内,灵敏度为-0.34nm/（rad/m）,分别比SMF-LPFG高出了148%和43.7%。（4）对写制的SM-LPFG和FM-LPFG包层外用溶胶-凝胶法镀一层纳米厚度的ZnO薄膜,镀ZnO之后的SM-LPFG和FM-LPFG的弯曲灵敏度略有降低,但是折射率和扭曲灵敏度都有不同程度的提高,尤其是在环境折射率为1.44561.4497范围内,FM-LPFG折射率灵敏度提高了171.47%。