光纤传感器自上世纪七十年代被提出,由于具有抗电磁干扰、结构紧凑、安全稳定、结构多样以及可实现分布式传感等独特优势,一直是人们研究的热点之一。随着光纤传感技术的不断发展和成熟,以及当今信息化社会对传感器件的巨大需求,光纤传感器越来越多地被应用于建筑、机械、医疗、能源、航天航空、环境监测等各个领域。同时,上世纪九十年代提出的飞秒激光微加工技术,由于具有较高的加工精度,可在材料内部进行三维加工的高自由度,以及在加工材料和加工方式选择上的灵活性等优势,被人们用于光子器件的制造中,并为光纤传感器件的发展提供了新的可能。本文探究了飞秒激光微加工系统的不同加工工艺,并将其应用到光纤弯曲传感器的制造中。在提出传感器结构设计后,对传感器原理进行理论分析和软件仿真,并搭建传感测试系统对其传感性能进行探究。主要的工作内容和结论如下:（1）阐述了非线性吸收和雪崩电离在飞秒激光脉冲对透明介质加工过程中所起的作用,分析了激光脉宽τ、脉冲能量E、物镜数值孔径NA、重复频率R对飞秒激光加工的影响。在此基础上,利用实验室所提供的飞秒激光加工系统,实现了多种器件结构的制作,包括了单模光纤中的逐点光纤布拉格光栅（FBG）和逐线FBG、石英玻璃中的平面波导、多通道波导和各种弯曲波导,以及空芯光纤中贯穿整个光纤壁的微孔的制作。（2）提出了一种新型的基于全光纤马赫泽德干涉仪（Mach–Zehnder interferometer,MZI）的光纤弯曲传感器,其主要结构由标准单模光纤（Single Mode Fiber,SMF）中插入的一段无芯光纤（No-Core Fiber,NCF）以及在NCF中利用飞秒激光直写制备的波导组成。通过基于光束传输法（Beam Propagation Method,BPM）的三维仿真发现,该结构的输出干涉谱效果和直写波导偏离光纤中心的位置有关。通过优化得到的样品用于弯曲传感,其最大的传感灵敏度达到14.98 nm/m^-1,且环境温度的串扰可以忽略。本文提出的传感结构实现简单,同时保持了较大的传感灵敏度。（3）提出了一种基于SMF内全光纤MZI和FBG的双参量传感器,用于同时测量弯曲变化和环境温度变化。整个器件结构集成在同一段光纤的纤芯中,并且通过飞秒激光直写完成制作。通过基于BMP法的三维建模仿真研究了器件的传感特性,且得出的结论与后期实验结果基本吻合。器件的线性工作范围为0-10 m^-1,测得最大灵敏度为1.09 nm/m^-1。MZI和FBG的谐振峰对温度都有响应,其灵敏度分别为-11 pm/℃和10 pm/℃。因而通过对MZI和FBG波长漂移的解调,可以同时实现对弯曲和温度的传感。