当光纤以微/纳米尺度构造时会表现出一些新奇的特性。作为光纤传感方面的应用，微纳米光纤最突出的特性就是对传输光束缚的减弱，从而增强了其周围倏逝场的强度，使其对外界（如折射率、温度以及应力等）极其敏感，非常有利于制成高灵敏度的光纤传感功能器件。然而，目前报道的大多数微纳米光纤均由石英光纤制作，而利用商用塑料光纤直接制作微纳米光纤及其相关器件的报道较少，而塑料光纤材料的熔点较低，热熔拉伸容易，而且其较好的柔韧性使其更容易弯折而不至于损坏，这些优势为制作不同弯曲类型的功能器件提供了方便。本文研究直接将商用塑料光纤热熔拉制成微纳米光纤，通过适当的工艺将其制作成分束器和方向耦合器，为微纳米塑料光纤的器件化打下基础，并在此基础上研究宏弯曲结构微纳米塑料光纤的折射率和温度传感特性，具体研究内容如下：采用两步热熔拉伸技术直接将商用塑料光纤制成微纳米光纤。第一步使用酒精灯作为加热源，可以将原来毫米量级的塑料光纤制成直径小于20μm，长度达几十厘米的微纳米光纤；第二步用电烙铁作为加热源对上一步所拉制成的微纳米光纤做进一步的拉细处理，通过这步可以制备出直径达3μm甚至更小，并且粗细均匀，表面光滑的微纳米光纤。同时，用热熔拉伸法我们也成功地制备出了光纤器件中非常有用的1×2、2×2，以及1×4和4×4的塑料光纤分束器和耦合器。折射率是物质的一个重要的光学参数。利用微纳米光纤的倏逝场特性来设计折射率传感器成本低、响应迅速、操作也比较简单。本文对宏弯曲结构的微纳米塑料光纤的折射率传感特性进行了研究和分析。通过研究总结出：宏弯曲的微纳米塑料光纤对于较低折射率液体的折射率变化更为敏感；宏弯曲曲率半径较大的微纳米塑料光纤具有更高的折射率传感灵敏度，并且在一定的宏弯曲曲率状态下，越细的微纳米塑料光纤其折射率传感的灵敏度越高。本文最后对所制备的微纳米塑料光纤（1×2）分束器的温度传感特性进行了研究。该分束器Y分支的其中一臂具有宏弯曲结构（曲率半径R=2.7mm），作为温度传感臂，另一臂作为参考臂。实验显示，微纳米塑料光纤在所测试的20-60℃的温度区间内具有较好温度敏感特性，在（25-40℃）和（40-60℃）温度区间分别都具有较好的线性度，并且在温度较高的（40-60℃）区间内的温度灵敏度较高。