本文主要围绕飞秒激光相位掩模法制备光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)技术及飞秒激光微加工技术展开研究。利用该技术制备了实用性较强的温度、应变双参数传感器和温度、气压双参数传感器。主要内容如下:1.介绍了光纤传感器及FBG的传感应用。介绍了国内外飞秒激光相位掩模法制备FBG的研究进展。介绍了温度应变、温度气压双参数传感器的研究背景及意义。2.研究了飞秒激光相位掩模法制备FBG的写制机理及FBG对温度、应变的传感机理,为下文的传感器设计打下理论基础。3.搭建紫外飞秒激光相位掩模法制备FBG系统和光纤载氢增敏系统,利用该系统制备出高质量的FBG。研究了FBG制备工艺和光谱生长特性。4.研究了一种基于空芯光纤和FBG级联的温度、应变双参数光纤传感器。实验结果表明该新型光纤传感器空芯光纤和FBG的温度灵敏度分别为24.55 pm/℃和12.76 pm/℃,轴向拉伸应变灵敏度分别为-0.70 pm/με和1.02 pm/με,并且具有99%以上的线性度。通过建立温度与应变之间的敏感矩阵方程,可以有效解决温度-应变之间的交叉敏感问题,实现对外界温度与应变双参数的同时测量。5.研究了一种基于开孔空芯光纤和FBG级联的温度、气压双参数光纤传感器。空芯光纤内波导传输符合反谐振原理,利用飞秒激光微加工技术开孔后,外界气压会影响其空气纤芯的折射率,导致谐振峰漂移。由于温度的变化也会导致空芯光纤谐振峰漂移,级联FBG可以有效避免温度和气压之间的交叉响应,实现温度和气压的高精度同时测量。实验测得开孔空芯光纤气压灵敏度高达-3.847nm/Mpa,FBG对气压无响应。开孔空芯光纤和FBG的温度灵敏度分别为24.6 pm/℃、12.58 pm/℃。气压和温度的测量范围分别为0.1~8 Mpa、20~500℃,可用于高温高压环境中。