全光纤干涉式传感器一般基于全光纤纤芯失配结构,利用模场间的失配耦合,通过包层模携带外界传感信息,再耦合回光纤纤芯并与纤芯模干涉,从而实现传感的目的。该类传感结构具有制作简单、测量精度高、成本低、结构灵活等优点,已成为光纤传感结构的研究热点。近年来,在已有传感器结构基础上,探索新型传感结构用于提高传感性能已成为该类传感结构研究的首要目标。本论文在全光纤干涉式传感结构的基础上,提出了新型干涉式微腔结构,通过理论和实验研究相结合的方法,对该类传感结构传感特性进行了研究。主要工作包括:1、综述了全光纤干涉式传感结构国内外发展现状。对全光纤干涉式传感结构增敏方法(结构增敏和材料增敏)进行了综述研究。结构增敏包括光纤拼接、错位熔接、熔融拉锥、飞秒激光开腔、化学腐蚀,材料增敏包括填充式和覆膜式。2、在多光束干涉理论和石墨烯折射率光功率调控理论分析基础上,对全光纤干涉式微腔结构的光功率控制特性进行实验研究。首先,对微空气腔结构和石墨烯填充微腔结构的光场传输和能量分布进行了模拟仿真。其次,对两种结构的光功率控制特性分别进行了实验研究,实验结果显示:微空气腔对光功率控制不敏感,石墨烯填充微腔体现了很好的光功率控制特性,其干涉波长随光功率的增加向长波漂移,最大波长漂移量可达0.883nm。同时,还对不同干涉波长的光功率控制特性进行了研究,实验结果显示:波长越短,对应的灵敏度越高。最后,对传感器腔长及其灵敏度的关系进行了研究,实验结果显示:腔长越长,传感器灵敏度越高,腔长为56.0μm时,灵敏度可达66.4pm/mw。3、微空气腔与石墨烯填充微腔全光纤干涉式传感结构液体折射率传感特性研究。首先,对微空气腔传感结构的液体折射率特性进行了实验研究,实验结果显示:干涉波长随液体折射率增大向短波漂移,传感灵敏度随微腔腔长的增大而增大,分别研究了腔长为25.1μm、38.4μm、47.2μm、56.0μm时传感结构的传感特性,折射率灵敏度最大为-85.488nm/RIU。其次,对石墨烯填充微腔结构的液体折射率特性进行了实验研究,实验结果显示:干涉波长随液体折射率增大向短波漂移,传感灵敏度随微腔腔长的增大而增大,最大可达-121.19nm/RIU。4、实验构建了双微腔全光纤干涉式传感结构,并对其液体折射率传感特性进行了实验研究。实验结果显示:随外界液体折射率增大,干涉波长向长波漂移,在1.3415～1.3737折射率范围内的灵敏度可达391.08nm/RIU。