本论文主要提出一种基于柚子型光子晶体光纤（PCF）的“三明治结构”马赫-曾德干涉仪（MZI）,分别从干涉仪的方案设计、工作原理、制备方法、传感应用等方面介绍该器件;提出了一种基于光偏振调制的反射式光纤氢气传感器,包括其在温度响应和氢气浓度传感方面的应用研究。文章具体内容安排如下:1、首先介绍本课题的研究背景和意义,基于不同结构的光纤MZI结构具有结构紧凑、易于制备、结构多样化、应用范围广、传感灵敏度高等优点。通过结合具体研究实例,介绍了此类光纤干涉仪的研究发展现状。2、其次介绍基于柚子型PCF的“三明治结构”MZI的设计、工作原理和制备过程。该干涉仪为SMF-MMF-PCF-MMF-SMF的结构,MMF和PCF的长度均为500-550μm。其中MMF起扩束作用,使得光同时进入PCF的空气孔隙和玻璃纤芯进行传输,由于光程差的存在,形成MZI。3、再次对该干涉仪在应力响应和温度响应的应用进行了实验探究。然后基于第二部分制备完成的“三明治”MZI结构,利用飞秒激光微加工技术在PCF的侧面蚀刻锥形微通道,使得纤内其中一个孔隙与外界环境相通,进一步探究在气压/气体折射率传感、氢气浓度传感领域的应用。包括测试系统装置的搭建、光谱数据的分析等内容。结果显示该干涉仪结构性能表现良好,它们的灵敏度分别为-8.57 nm/Mpa,-3244.06 nm/RIU,2.94 nm/%（体积比浓度）。该干涉仪具有结构坚固、易于制备、可用于多领域测量等优点。4、另外基于第三部分温度响应和折射率传感的结果,本章提出一种基于光偏振调制的反射式光纤氢气传感器,将基于温度调制折射率的传感器转换为氢气传感器。该结构由SMF和熊猫型保偏光纤（Panda,PMF）构成,PMF侧面涂覆氢敏材料。介绍传感器的设计、工作原理和制备方法,并进行了温度响应、氢气浓度传感的实验,温度灵敏度和氢气灵敏度分别为-1.46 nm/℃、-18.038 nm/%,同时对氢气传感的响应速度、重复性、检测极限等进行了测试,结果表明器件的性能良好。5、最后一部分对本论文的研究内容进行了总结分析,对过程中发现的不足之处提出相应的解决办法,并对光纤器件未来在传感领域的应用提出展望。本论文提出了两种光纤器件,具有结构小巧坚固、制备简易、抗电磁干扰能力强、稳定性高等优势,研究结果表明它们在光纤传感领域具有良好的应用前景。