自物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一写入政府工作报告之后,传感器在国内的研究再次掀起了一股热潮。光纤传感器由于具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、动态范围大、防水防潮、耐腐蚀、质量轻、体积小、损耗小等优点,成为了研究的热点之一。本文提出了两种类型的光纤传感器：一种是基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot, F-P)干涉的加速度计；另一种是基于光纤迈克尔逊干涉的弯曲传感器。基于光纤法布里-珀罗干涉的加速度计用固定于圆网状弹性膜片上的硅微反射镜与处理过的光纤端面构成F-P干涉腔,产生了相位差随外界加速度改变的光干涉信号。该传感器采用相位生成载波技术(Phase Generated Carrier, PGC)通过对干涉信号的调制和解调实现了对相位差的精确测定。对该加速度计样机的测试结果表明,该光纤加速度计拥有63.2 rad/g的灵敏度,160 Hz的共振频率,4μg的分辨率及接近108的动态范围。同时,本课题利用已设计好的PGC程序对由光纤带产生的迈克尔逊干涉信号进行调制解调,获得了灵敏度为43.96 rad/m-1且分辨率达0.004 m-1的新型光纤弯曲传感器。本论文从研究光纤传感器的基本理论出发,主要完成了以下几部分的内容：1.深入了解了光纤传感器的相关基础知识,包括光纤的结构、光纤传输光波的原理、光纤传感的基本原理及常用于光纤传感系统中的各种器件。研究了传感器的主要性能指标,为本论文展开光纤传感器的设计方案以及对传感器样机的测试评估奠定了理论基础。2.从加速度计的定义出发,对现有的加速度计设计原理及优缺点作了分析,总结归纳了加速度计的发展方向及趋势。3.详细阐述了各种干涉型光纤加速度计的结构设计和工作原理,提出了一种基于光纤F-P干涉的加速度计。设计了该加速度计的惯性传感结构,用工程软件CosmosWorks分析了惯性传感结构中弹性膜片在不同加速度情况下的应变情况。研究了适用于该加速度计的光干涉信号的PGC技术的实现方法。4.介绍了利用CNC(Computer Numerical Control)精密雕刻技术制作不锈钢圆网状弹性膜片的方法,并测试了惯性传感结构中微反射的位移与加速度的关系。研究了相位生成载波技术的程序算法,实现了对干涉信号精确的调制解调。实验测试了加速度计样机的各种性能,结果表面该加速度计达到了高分辨率、大动态范围的设计目标。5.阐述了几种典型的光纤弯曲传感器的基本原理和应用,提出了一种基于光纤迈克尔逊干涉的弯曲传感器。介绍了光纤带和光纤折射率匹配液动态腔的制作方法和过程,而这两个部件是光纤弯曲传感器的关键结构,是保证光纤弯曲传感器性能的前提。6.实验测试了该光纤弯曲传感器,结果表面其相对于现有的光纤弯曲传感器在分辨率上有较大的提高。