在现有的能量存储设备中,超级电容器具有较高的输出功率和功率密度,被广泛应用于车辆、电子通信设备、大型设备和混合动力平台。准确的测量超级电容器的性能参数和充放电状态是超级电容器应用最重要的问题,在实际应用中,环境温度和充放电速率会影响超级电容器的性能和健康状态;在安全问题上,超级电容器内部温度的检测可以防止设备热失控或运行中断。实时准确地监控超级电容器内部的温度和实时电荷状态对于研究超级电容器的电极材料、深入理解内部工作原理具有重大意义,还能及时发现温度剧变或充放电效率突降的储能设备,预防安全隐患带来的事故等。本文以超级电容器为研究对象,研究了电化学检测方法,优化了基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）原理的光纤传感器的制备方法和相关制备工艺,提出了一种低成本、小型化基于SPR和局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）技术的光纤传感系统,该研究通过将小型化光纤传感器植入超级电容器内部,实现对超级电容器进行原位电荷检测和内部温度实时检测,并通过特殊结构优化,有效避免了两个待测参量交叉干扰。在实验结果中,超级电容器的电荷状态和内部温度变化分别对应两个光纤传感器输出的光信号具有稳定的相关性。该传感系统可以对各参量实时灵敏检测,有效拓展了光纤传感器在能源检测领域的研究与应用。