光纤传感器由于其独特的优势，在生活中的各个领域都有着广泛的应用。近年来，随着光纤技术的迅速发展，基于高双折射光纤的Sagnac干涉仪传感器由于其传感结构更加灵活，灵敏度更高，成为传感器的一个重要研究方向。　　基于高双折射光纤的一阶Sagnac环干涉仪可以制作成光学滤波器、光纤传感器等，相关方面的报道有很多。而基于高双折射光纤的高阶Sagnac环干涉仪的相关研究则仅限于窄带通的梳状滤波器。　　本文在普通的一阶Sagnac干涉仪的结构和原理基础上，设计了二阶Loyt-Sagnac干涉仪结构并将该结构运用于传感实验。在一阶Sagnac环内增加另一段高双折射光纤来构成二阶Loyt-Sagnac环，其中一段HBF作为参考光纤，另一段作为传感光纤。当参考光纤和传感光纤分别构成一阶Sagnac环时，它们输出两个光谱交点的波长与二阶Loyt-Sagnac环输出光谱极值点的波长相对应，且该极值点的大小与两光谱的重叠量有关。对光束入射角和HBF的长度进行优化，使该结构的传感器实现对多物理量（温度、应力、压强等）的高精度测量。　　论文的主要研究内容包括:　　1、利用Jones矩阵对普通一阶Sagnac环和二阶Loyt-Sagnac环的传输函数进行理论推导;　　2、分析二阶Loyt-Sagnac干涉仪的传感原理，并对两种不同结构的干涉仪传感器分别进行仿真分析，模拟传感光纤在不同温度、压力和扭曲角条件下，系统输出光谱的变化。仿真结果表明二阶Loyt-Sagnac干涉仪传感器具有更高的温度和压力传感灵敏度;　　3、搭建二阶Loyt-Sagnac干涉仪传感器的实验平台，在外界温度和扭曲角度分别变化时对实验系统的输出光谱进行分析。实验结果表明，二阶Loyt-Sagnac干涉仪较一阶Sagnac干涉仪传感器具有更高的温度传感灵敏度;二阶Loyt-Sagnac干涉仪的扭曲传感响应特性是正弦变化的曲线。再对温度和扭曲角度同时变化时系统输出光谱进行分析，结果表明:二阶Loyt-Sagnac干涉仪传感器可实现对扭曲角度和温度的同时测量。