随着社会和经济的迅速发展,大型工程结构能否正常工作已经成为制约社会稳定发展的重要因素。应变是工程结构安全评估的重要参数,对其进行长期的实时检测和评价十分重要。相比于传统的电子传感器,光纤传感器由于具有抗电磁干扰能力强,结构小巧,复用性强及传输容量大等优点脱颖而出,其中,马赫-曾德尔干涉型的光纤传感器因其结构更加紧凑,性价比高等优点成为人们的研究热点。因此,本文设计了一种基于Mach-Zehnder干涉的超紧凑光纤应变传感器,介绍了传感器的制作工艺和测试系统,具体研究内容如下:设计了一种基于Mach-Zehnder干涉的超紧凑光纤应变传感器,是一种由单模光纤与光子晶体光纤熔接形成的空气腔被拉锥后与其周围的SiO₂共同构成的一种三明治结构的光纤传感器。利用FDTD Solutions软件对传感器各部分的电场分布以及输出的干涉条纹进行了仿真。分析了光信号在空气腔中的传输过程,研究了空气腔的腔型等因素对传感器性能的影响,得到了优化的应变传感器结构。仿真并探究了应变传感器干涉条纹波谷波长与应变之间的关系,且探究了不同波长处的应变灵敏度。仿真结果表明,不同波长处的应变灵敏度不同,波长在1530nm和1550nm处的应变灵敏度分别为0.76pm/με和1.01pm/με。研究了马赫-曾德尔应变传感器的加工工艺,依据实际工艺水平制定了工艺流程并制作出了一个应变传感器,且搭建了实验测试平台对其进行性能测试,利用该系统对传感器进行应变测量,探讨其应变传感特性。实验结果表明,制作了一个空气腔腔长为274.5μm的应变传感器,其灵敏度为0.39pm/με。