光子晶体光纤因其独特的结构特性和导光原理在光纤传感领域越来越被广泛应用,因此,对实用新型光子晶体光纤传感器的研究对于其在各种领域中更加便捷低成本的应用有着非常重要的意义。本文主要围绕基于马赫-曾德尔模间干涉的光子晶体光纤传感器进行其特性研究。本文主要内容及创新点如下:(1)综述了光纤传感器的发展和应用概况,介绍了其工作原理、分类和应用领域;介绍了马赫-增德尔干涉仪(MZI)光纤传感器的国内外研究和发展情况;介绍了光子晶体光纤(PCF)的结构、特性和分类,并概述了其在光纤传感器领域的发展和应用情况。(2)概述了对光子晶体光纤的接续有影响各种因素,其中较详细的介绍了电弧熔接方法;综述了了折射率引导型光子晶体光纤(TIR-PCF)、空心光子带隙光纤(HC PBG-PCF)、全固体光子带隙光纤(AS PBG-PCF)三种光子晶体光纤在不同熔接参数下熔接产生的不同结构,并结合它们各自的结构特性分别分析了原因。(3)根据MZI的工作原理,结合TIR-PCF的结构特性,提出了一种双微腔MZI PCF传感器,它主要用于折射率(RI)测量;实验结果表明,当双微腔MZI PCF传感器的第一个微腔的径向尺寸越大时,传感器的RI灵敏度越大,第一个微腔的径向尺寸是44.6μm时,RI敏度可达244.16nm/RIU,比直接熔接一段TIR-PCF的MZI传感器的RI灵敏度68.69nm/RIU大了3.55倍;同时这种传感器对温度是不敏感的,温度灵敏度仅为0.005nm/℃;综上所述,这种传感器制作方法简单,结构鲁棒性好,并且灵敏度也较高,将会在化学溶液折射率测量方面有良好的应用前景。(4)基于MZI的基本原理,以及AS PBG-PCF的结构特性,提出了一种拼接型AS PBG-PCF MZI光纤传感器用于温度测量;实验结果表明,这种AS PBG-PCF MZI光纤传感器的应变灵敏度仅为1.19 pm/με,而其温度灵敏度达到了70.03pm/℃,并且这种传感器制作简单、鲁棒性好、温度灵敏度高,因此,它在温度测量中有良好的应用前景。