温度和湿度测量在医疗、制药、航空航天、粮食存储等领域中是重要的监测参数指标。目前用于温度和湿度测量的传感器种类众多,光纤传感器因具有电绝缘、体积小、耐腐蚀、外形可变、可嵌入等优点,受到了国内外研究人员的广泛研究。在仪器仪表测量研发领域,微型化、便携式、集成化和多功能化是其重要研究方向,锥形光纤作为传感元件,其具有优良的光学和力学特性,可以实现传感器的高灵敏度测量、结构微型化和多参数测量的要求。由于光纤本身材质对温湿度不够敏感,近年来在光学材料和光纤传感理论逐渐完善的背景下,增敏材料与光纤微结构结合成为光纤传感器的研究热点。本论文利用光纤微结构的独特优势,结合聚合物与二维材料,研究制作了基于增敏材料涂覆锥形光纤的高灵敏度温湿度传感器。本文主要研究内容如下:（1）设计了一种基于马赫曾德尔干涉的锥形色散补偿光纤温度传感器。介绍了传感器制备,分析了传感原理和温度响应机理,使用仿真软件进行数值模拟,最后,实验验证该传感器基于波长解调的方式实现对外界环境的温度测量,并对灵敏度、稳定性、重复性等进行测试分析。实验结果表明,该光纤温度传感器对温度变化呈现良好线性关系,在20℃-100℃范围内,其温度灵敏度为0.22 nm/℃。通过与裸纤和仅PDMS涂层的传感器相比,温度灵敏度分别提高了5.2倍和2.24倍,表明PDMS可以提高光纤传感器的温度灵敏度,且PDMS自身的柔软性提高了光纤结构的稳定性。该传感器结构紧凑、灵敏度高、工艺简单,可实际应用于生化传感和工业结构健康检测领域。（2）设计了一种基于聚乙烯醇（PVA）涂覆锥形光纤的温湿度传感器。首先,介绍了传感器的传感原理,分析其湿度响应机理;其次,通过制作锥区增加倏逝场强,结合PVA吸湿后折射率的改变,来间接影响光在光纤中的传播,实现了传感器对温湿度的测量;最后,通过对传感器的多次测试,实验结果表明,该传感器的湿度灵敏度为0.219 d B/%RH,温度灵敏度为0.084 nm/℃,证明了该传感器具有高灵敏度的湿度响应特性,且具有良好的重复性和稳定性。（3）设计了一种基于GO/PVA复合膜涂覆锥形光纤的温湿度传感器,用于测试温湿度的传感特性。利用GO/PVA复合膜的高吸湿性,其有效折射率随着外界环境的改变而改变,影响干涉光谱的变化。实验结果表明,在75%RH-90%RH的湿度范围内灵敏度达到-0.24 d B/%RH,线性相关系数为98.6%,传感器的温度灵敏度为0.096 nm/℃,且传感器湿度测量具有良好的重复性和稳定性。同时,温度的波长解调有效避免了温度对湿度的交叉影响。所制作的传感器具有结构微型化和高灵敏度的特点,且满足对温湿度的同时测量,可适用于工业生产、农业、医疗等领域。