全光纤干涉式传感结构自产生以来,以其灵敏度高、制作工艺简单、结构紧凑的特点,受到了普遍关注。目前存在的全光纤干涉式传感结构普遍采用光纤自然结构带来的模场差异,将纤芯模耦合到包层中,利用外界参量对包层中模场的影响实现传感。除此之外还有一些传感结构是利用特殊的加工技术制成,这给传感器结构的制作带来了困难和成本上的负担。本论文提出一种基于普通单模光纤的简易全光纤干涉式结构,采用通过熔接工艺改变熔接点结构的方法,再通过对芯熔接,而形成的全光纤干涉式的熔融双球干涉结构,并对该结构的温度、折射率和应力的传感特性进行了研究。该结构具有制作成本低、工艺简单、传感器可重复性好和灵敏度高等特点。论文主要工作如下:1、综述了全光纤干涉式传感结构的研究现状,主要包括全光纤干涉式传感器的温度、折射率及应力传感的发展现状。2、提出了熔融双球光纤干涉结构,介绍了该传感结构的制作工艺和过程,理论研究了基于熔融双球结构全光纤马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪传感过程。并且利用COMSOL软件,对熔融双球M-Z传感结构的干涉结构的光场在光纤中的分布进行了仿真。理论推导了熔融双球结构的温度、折射率及应力的传感公式。3、熔融双球光纤干涉结构的温度传感特性实验研究。实验结果显示:当温度由35℃增加到90℃时,干涉光谱向长波方向漂移,温度-波长呈现良好的线性关系,温度灵敏度为73.1 pm/℃。4、熔融双球光纤干涉结构的折射率传感特性实验研究。实验结果显示:当溶液折射率由1.33增加到1.3765时,干涉光谱向短波方向漂移,折射率-波长和折射率-光强两者都呈现良好的线性关系,1551nm干涉波谷处折射率灵敏度分别为-33.984nm/RIU和50.164dB/RIU。5、熔融双球光纤干涉结构应变传感特性的理论分析和实验研究。实验结果显示:当应变由1057.2增加到10571.7时,干涉光谱向短波方向漂移,不同干涉波谷处应变-波长和应变-光强都呈现很好的线性关系,并具有相同的灵敏度,波长应变灵敏度为0.3pm/με,光强应变灵敏度为0.0018dB/με。6、熔融双球光纤干涉结构水压传感特性理论和实验研究。实验结果显示:当水压由98Pa增加到588Pa时,干涉光谱向短波方向漂移,水压-波长呈现较好的线性关系,水压灵敏度为500/pm/KP。