光纤M-Z传感器近年来在光纤传感领域引起了很大的研究兴趣,其体积小巧、结构牢固,灵敏度高,本论文的主要工作是对基于球型熔接结构的光纤M-Z传感器的理论、制作与应用进行研究,将球型熔接结构与其他结构级联,制作新结构并研究他们在各物理量传感中的应用前景。本论文具体内容安排如下:1、提出了一种利用单模光纤与球型熔接结构组成的光纤M-Z传感器,重点介绍了球型熔接结构的理论知识和制作方法,并通过仿真软件对其能量分布做出模拟,并分析了透射光谱的空间频谱特性,利用该传感器进行了液位实验,观察光谱对应液位变化的漂移情况,并将所得结果绘制线性拟合直线,还讨论了传感器长短及液体折射率变化对传感器性能的影响。2、利用SMS结构与球型熔接结构级联构成的光纤M-Z折射率传感器,由短长度MMF构成的SMS结构激发高阶包层模式,与剩下的纤芯模式在球型熔接点相遇干涉,对该传感器进行了折射率实验,并对其进行了温度实验,探究温度对折射率的交叉敏感的影响。3、提出了基于错位熔接和球型熔接结构的M-Z光纤传感器,通过仿真软件模拟了错位量对纤芯能量的影响并拟合曲线,制作了两个长度的传感器,选取所制作的传感器的两个波谷进行观察,进行曲率与温度实验,引入了灵敏度矩阵,将所得到的曲率与温度灵敏度代入矩阵,可以计算实际的曲率温度变化,实现同时测量。