相比于传统的电子式传感器而言,光纤传感器具有精度高、体积小、耐腐蚀以及抗电磁和辐射干扰等诸多优点。在光纤传感技术的基础上所发展起来的光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器技术经过多年的完善与研究,在生物医药、环境监测等各种领域都有着广泛的应用。目前光纤SPR传感器研究领域的一些主流结构,例如侧边抛磨结构、熔融锥形结构以及弯曲结构等,都存在着加工工艺复杂、制作成本较高、结构机械强度较低等缺点。因此本文在前人研究的基础上提出了一种基于多模-单模-多模(Multimode-Singlemode-Multimode,MSM)结构的光纤表面等离子体共振传感器。本文首先通过多层膜反射理论与光纤传输理论,计算得到了光纤SPR传感器的总反射系数公式,并且从理论的角度分析了传感器的结构参数对传感器性能产生的影响。接着利用时域有限差分法仿真分析了传感器结构中不同金属膜材料、金属膜的厚度以及单模光纤的长度对传感器性能的影响,得到了传感器性能最优的参数,在此参数的基础上通过仿真计算得到该MSM结构的光纤SPR传感器的灵敏度约为6875 nm/RIU。基于不同金属膜材料共振波长的差异性,提出并设计了一种双通道的MSM结构的光纤SPR传感器,能够根据待测环境折射率范围的不同而选择不同的传感通道,大大提高了传感器的性能。通过光纤熔接与磁控溅射法镀膜技术制作了MSM结构的光纤SPR传感器,设计与搭建了传感器测试系统,通过不同浓度的甘油溶液来模拟外界环境折射率的变化,测量得到了不同环境折射率下的传感器透射光谱图,计算得出该实验制得的光纤SPR传感器的平均灵敏度约为1118 nm/RIU。实验结果表明,本文所设计的MSM结构的光纤SPR传感器能够实现对折射率的精准测量,为后续MSM结构的光纤SPR传感器的进一步研究与发展奠定了一定的基础。