光纤腔衰荡技术(Fiber Cavity Ring-down Spectroscopy,FCRDS)是将光纤传感和腔衰荡光谱相结合的一种新型传感方法,在多学科的参量测量领域应用广泛,受到科研人员的广泛关注。但因传统的光纤腔衰荡技术对采集和探测设备的响应速度要求较高,限制了其应用和发展。频移干涉(Frequency-shifted interferometry,FSI)技术作为一种新颖的光纤传感技术,与其他技术相比具有更高的灵敏度和更低的硬件要求,已在众多领域证明了其应用的可行性。频移干涉腔衰荡技术综合了光纤腔衰荡技术和频移干涉技术的优势,提供了一种成本低、精度高的新型传感方法。锥形光纤传感器具有制备简单、适用性强的特点,可以应用于多参量测量场合,但由于其传感灵敏度不高,往往需要与其他传感技术相结合以提高测量灵敏度。本论文将频移干涉腔衰荡技术与锥形光纤传感器相结合,对其探测原理和实际应用进行了研究。本文的主要研究内容及成果如下:(1)介绍了锥形光纤传感器的发展概况,对光纤腔衰荡技术和频移干涉光纤腔衰荡技术进行了原理分析,总结了各自的特点及优势;(2)系统分析了光纤消逝场原理和应用领域,对常见的光纤消逝场传感器进行了比较分析。介绍了锥形光纤的制备方法,熔融拉锥方法由于操作简便、可重复性强被采用为本实验中的锥形光纤传感器制作方法;(3)研究了频移干涉的传感原理,对系统中涉及到的理论公式进行了推导,为实验系统的搭建提供了理论基础;(4)设计并搭建了频移干涉光纤腔衰荡传感系统,采用熔融拉锥的方法制作了应变传感探头,并将其置于衰荡腔中,对频移干涉光纤腔衰荡应变传感方法进行了研究。在0-80με的应变变化范围内,获得了0.00111 dB/με的应变测量灵敏度,验证了锥形光纤与FSI-CRD技术结合测量微弱应变的可行性;(5)结合光纤消逝场原理和频移干涉光纤腔衰荡技术设计了折射率传感系统,对葡萄糖和NaCl溶液的折射率变化进行了实验探究。由于锥形光纤激发的消逝场对介质变化十分敏感,系统的灵敏度得到了提升。葡萄糖溶液浓度的测量灵敏度为4.2297 dB/RIU,NaCl溶液的测量灵敏度为3.7798 dB/RIU。在40分钟的连续观察内,系统的腔内损耗测量标准差小于0.4%,具有良好的稳定性。基于应变和折射率的实验探究,频移干涉腔衰荡技术均表现出良好的系统探测灵敏度和稳定性,证明了该技术在这些领域传感的可行性。综合已有的研究成果,频移干涉腔衰荡技术已经广泛应用于多学科领域,具有十分重要的研究价值和应用前景。