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光纤传感器以其结构轻巧、抗电磁干扰及化学腐蚀、传输容量大、与光网络易于兼容等优点，被广泛应用于各种高新技术领域，光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)是其中的研究热点之一。随着光纤加工、后处理技术的不断完善，人们采用熔接、写栅、拉锥、刻蚀、填充等多种方式实现了多种结构丰富、功能优异的MZI。其中，花生锥是基于熔接技术的一种光纤结构，该结构具有模式激发、分波耦合等功能，并能够与光纤光栅等结构结合形成新型干涉仪用于传感测量。本文对花生锥型MZI的研究现状进行了总结，以此为基础设计、制作了两种不同类型的MZI，并对其干涉光谱和传感特性进行了模拟分析和实验研究。主要研究工作及成果有: 1.基于光束传输法(BPM)，利用Rsoft软件模拟了光束在不同参数花生锥结构中的传输特性，以及花生锥与凸锥级联的MZI中光场分布，为实验制作基于花生锥的光纤MZI提供了理论支持。 2.设计并制作出一种花生锥与凸锥级联的光纤MZI，并对其进行了温度、弯曲、应力传感实验。实验结果表明，采用强度解调方法，在0.4m-1～1.8m-1曲率范围内，对于λ=1321nm损耗峰，其弯曲灵敏度为-6.074dB/m-1，且该干涉仪温度灵敏度低于-0.006dB/℃。采用波长解调方法，在20℃～90℃温度范围内，该干涉仪温度灵敏度为0.051nm/℃;在0.1N～1N应力范围内，该损耗峰波长漂移量小于0.04nm。 3.设计并制作出一种非对称的类花生锥结构，将其制成类花生锥与凸锥级联的MZI，并对其进行了温度和弯曲传感实验。实验结果表明，在20℃～90℃温度范围内，该MZI温度灵敏度为0.045nm/℃;在-1.5m-1～1.5m-1曲率范围内，在类花生锥错位方向上其弯曲灵敏度为-5.120nm/m-1，且干涉峰随正负向弯曲漂移方向相反，初步实现了方向性辨识的弯曲传感。 4.在分析了纤栅式MZI的基础上，设计并制作出花生锥与长周期光纤光栅(LPFG)级联MZI、花生锥与倾斜长周期光纤光栅(TLPFG)级联MZI，对其进行了温度、应力和折射率传感实验，并实现温度与应力的双参量传感测量。