光子晶体光纤以其制作原材料多样、光学特性优异和结构设计自由度大等特点,自上世纪诞生以来就备受研究者的关注。其中,少模光子晶体光纤（Few mode photonic crystal fibers,FMPCF）具有传导模式数可控,模式限制能力强,以及模场面积较大等优点,易于实现模式的选择性激发与模式耦合,在模分复用和模式干涉型传感器方面有较多应用。本文设计了一种三圈空气孔型阶跃折射率光子晶体光纤,分析了其模式传输数目与光纤结构参数之间的关系,研究了其传输特性、模式耦合以及模式泄露特性。基于对光纤的制备以及分析的基础之上,进一步研究了基于少模光子晶体光纤的马赫-曾德尔（Mach-Zehnder,MZ）干涉型传感器并应用于应变和温度双参量传感。本文的主要内容如下:（1）基于COMSOL Multiphysics的有限元分析方法,分析了三圈空气孔型阶跃折射率光子晶体光纤的不同包层孔径大小对传输模式数的影响。以“堆栈法”实际制备出的三圈型折阶跃射率光子晶体光纤,介绍了主要的拉制工艺流程。对所制备的光子晶体光纤进行了一系列的传输特性分析,对比了三种结构的光纤传输特性的差异及其存在的原因;测试了少模光子晶体光纤的模场形态以及传输区间等;（2）利用单模光纤（SMF）与FMPCF偏移耦合激励机制,研究了所制备的少模光子晶体光纤中LP₀₁模和LP₁₁模的模式选择性激发与干涉过程,探讨了激发条件对干涉谱图对比度和强度的影响;（3）基于有限元分析方法,对弯曲光子晶体光纤的模式泄露过程进行了研究,分析了三种实际制备的少模光子晶体光纤的弯曲响应特性。在对占空比较小的少模光子晶体光纤的分析基础之上,模拟了不同弯曲半径下的光子晶体光纤光能量的泄露;（4）基于模间干涉的原理,建立SMF-FMPCF-SMF级联的马赫-曾德尔干涉结构模型,对MZ干涉过程中的能量分布及泄漏进行研究。实际制备出结构为SMF-FMPCF-SMF的MZ干涉型传感器,总结了传感器的制备方法。在20⁶0°C的温度区间和0⁵41.2με的应变区间对传感器的双参量测量特性进行研究。测得少模光子晶体光纤MZ干涉仪的温度敏感度为10.78 pm/°C,线性系数为99.72%;应变灵敏度为2.9 pm/με,线性系数为99.68%,同时分析了干涉结构中主要的两组不同模式之间的干涉对温度和应变传感响应特性。