光纤光栅以其体积小、重量轻、结构简单、抗电磁干扰等特点，广泛应用于光纤通信系统和光纤传感领域。物联网时代的到来，光纤光栅作为传感基元广泛地分布在各个地方，探测周围的环境变化，为数据中心提供真实可靠的信息，将无时无刻发挥着重要的作用。而长周期光纤光栅因其对外界环境感知更为敏感的优点，在医疗卫生、生物检测、生产监测中扮演着重要的角色。随着空分复用技术的发展，少模光纤重新浮现在大家眼前，而将少模光纤与长周期光纤光栅相结合，会形成一个新的传感器件，即少模长周期光纤光栅（FM-LPFG），因其纤芯内支持的模式多，可用作模式转换器，同时丰富了长周期光纤光栅的研究内容，为光纤传感带来更多的可能性，呈现一个良好的发展态势。　　针对少模长周期光纤光栅的耦合机理和传感特性，本文进行了以下理论和实验研究工作：　　（1）采用Matlab和Comsol软件，构建了三层光纤波导模型，从理论上数值仿真了少模长周期光纤光栅纤芯各个模式与包层模的耦合系数和透射谱，分析了光栅周期、折射率调制深度、包层厚度和光栅长度对透射谱的影响；　　（2）进一步模拟计算了少模长周期光纤光栅的相位匹配曲线、波导色散因子以及温度、应力和周围环境折射率的传感灵敏度，发现位于相位匹配曲线转折点附近的LP02模少模长周期光纤光栅在折射率传感灵敏度上比单模长周期光纤光栅要高出两个数量级；　　（3）搭建了基于高频CO2激光直写法的长周期光纤光栅实验装置，成功写制出了少模长周期光纤光栅，并且在温度传感实验中达到-118.36pm/℃的高灵敏度；　　（4）进一步将聚二甲基硅氧烷（PDMS）裹覆在自制的少模长周期光纤光栅上，在低温范围内实现-414pm/℃的超高灵敏度传感检测。　　这些实验结果预示着基于少模长周期光纤光栅的传感器件有望在光纤传感中突破现有的传感灵敏度，在温度、应力和折射率检测方面潜在着巨大应用价值。