空气相对湿度的检测在农业、生物学、食品工业、精密仪器工作环境等方面具有重要应用。随着科学技术的发展,相关行业对湿度传感器性能指标的要求越来越高,人们不断寻求新材料、新方案研发高性能湿度传感器。二维材料由于独特的理化性质为湿度传感器的发展提供新的契机。二硫化钼（MoS₂）作为一种二维材料,对水分子表现出强吸附特性,其吸附水分子后将导致MoS₂有效折射率改变,基于该特性,本文将其与光纤传感技术结合,利用微光纤的强倏逝场与二维材料之间的相互作用,实现了基于二维材料复合微光纤的湿度传感器。本文通过构建两种不同类型的微光纤结构,分析其光传导特性,并结合MoS₂材料对其湿度传感特性进行了理论和实验研究,实现了高灵敏度的温/湿度双参数测量、对乙酰氨基酚浓度测量。本论文主要内容包括:1.介绍了微纳光纤的制备方法和传输特性。首先详细地介绍了氢氧火焰加热拉锥制作微光纤耦合器的基本步骤,通过控制火焰的氢气流量、拉锥长度、拉锥速度,可制备不同参数的微光纤。其次,分析了微纳光纤的光传输特性,当光纤直径减小或外界环境折射率增大时,微纳光纤的有效折射率逐渐减小,纤芯能量分布减小,倏逝场增强,微纳光纤对光的约束能力减弱。2.提出了基于MoS₂复合微光纤耦合器的温/湿度双参数传感器以及基于微光纤耦合器的对乙酰氨基酚浓度传感器。通过氢氧火焰加热拉锥制备微光纤耦合器结构,并将其与MoS₂集成实现了对湿度和温度的高灵敏度测量,分析了该传感器的湿度传感机理,通过实验研究了MoS₂与水分子相互作用机制以及光纤本身受温度作用对传感器的影响。基于微光纤耦合器适于较小折射率范围内的高灵敏度探测特性实现了医药品对乙酰氨基酚浓度测量。3.提出了基于微光纤Sagnac环复合MoS₂的温/湿度双参数光纤传感器。微光纤Sagnac环构成一个反射结构,光两次通过传感区域,增强了光与外界环境的相互作用程度。理论和实验研究了传感器对相对湿度和温度的响应特性。由于相对湿度的增加导致MoS₂有效折射率实部增大,MoS₂有效折射率变化使得光谱的干涉峰波长漂移和强度变化。