聚二甲基硅氧烷（PDMS,polydimethylsiloxane）具有良好的疏水、耐高低温、耐腐蚀老化等优良特性,并且具有杨氏模量低、泊松比高、材料弹性透明、易于固化,成本较低等特点。与此同时,PDMS作为温度敏感材料具有良好的热膨胀特性,其折射率随温度的变化发生改变,是一种良好的光纤传感敏感材料。本文基于PDMS薄膜在温度传感中优良特性,研究了PDMS薄膜与光纤传感结构相结合后,在温度传感以及氢气浓度传感方面的表现,主要内容如下:1、介绍了几种典型的光纤传感器:干涉型光纤传感器,包括Mach-Zehnder（M-Z）干涉仪、F-P干涉仪、Sagnac干涉仪;特种光纤型光纤传感器,包括保偏光纤、细芯光纤等;以及光纤光栅型光纤传感器;并详细介绍了PDMS材料的特性。2、提出了一种基于表面镀有PDMS膜的光纤错位结构M-Z干涉仪光纤温度传感器。传感结构的主要原理是利用纤芯失配,光进入包层后,包层模被激发,重新耦合后于纤芯中的光发生M-Z干涉。当环境温度发生变化时,PDMS随着温度的变化,材料受热线性膨胀以及热光效应导致其折射率发生改变,使得输出的透射光谱发生变化。因此,可以通过观察M-Z干涉的谐振波长的变化,来实现温度测量。实验结果表明,所提出的传感器在20°C至100°C的温度范围内具有0.101 nm/°C的温度灵敏度,高于为现有类似温度光纤传感器,并且温度测量范围更宽。3、提出了一种基于蝶形锥级联结构M-Z干涉光纤温度传感器。通过设置光纤熔接机模式参数,两段光纤不充分对接,且使得放电熔接的过程中,在光纤两端施加一定拉力,熔接部分纤芯堆积成圆形小球,进而形成M-Z干涉结构。当温度变化时,传感器表面的PDMS膜受热线性膨胀效应和热光效应,使谐振波长发生偏移。实验表明,该结构在45°C至120°C的温度范围内,灵敏度为0.212 nm/°C,灵敏度高于现有类似光纤传感器,且线性拟合系数为99.134%,温度循环及重复性实验良好。4、提出了一种基于表面镀PDMS/WO3膜的蝶形锥级联结构M-Z干涉型光纤氢气传感器。当氢气与传感器接触时,WO3与氢气发生氧化还原反应,放出的热量达到内层的PDMS材料后,其受热发生线性膨胀,导致透射光谱发生变化。可以通过观察M-Z干涉的谐振波长的变化,来实现氢气浓度的测量。实验表明,随着氢气浓度从0%升高到0.701%,谐振波长的光强从约-18.9 d B到-21.1d B,以99.832%的系数线性移动,氢气浓度灵敏度达到-3.1855 d B/%。