光纤传感器具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、灵敏度高等优点,因此广泛应用于应变、温度、折射率、压力、电流、生物和化学等研究领域。本文设计并制作了三种基于特种光纤模式干涉的氟离子传感器。首先制作了马赫-曾德尔传感器,将薄芯光纤（Thin-core fiber,TCF）嵌入在两段多模光纤（Multi-mode fiber,MMF）之间,再用单模光纤（Single-mode fiber,SMF）将多模光纤连接起来,并在薄芯光纤表面利用层层自组装技术进行敏感薄膜的涂覆。此外,还制作了基于薄芯光纤端面封装的粗锥迈克尔逊干涉仪,使用熔融拉锥技术在单模光纤和薄芯光纤之间拉了一个粗锥。在薄芯光纤的另一端沉积一层银膜,以增强端面反射,为了防止银膜被氧化和破坏,利用紫外光学固化胶对银膜进行封装保护。通过在薄芯光纤表面涂覆敏感膜,进行功能化集成。最后,制作了基于无芯光纤（No-core fiber,NCF）和薄芯光纤的迈克尔逊反射式氟离子传感器。在单模光纤和薄芯光纤之间熔接一段无芯光纤,并在薄芯光纤端面沉积一层银膜,然后通过紫外光学固化胶对银膜进行保护,最后利用敏感材料对传感器进行功能化修饰。传感过程基于敏感薄膜对氟离子的选择性吸附,从而导致敏感薄膜的折射率和输出干涉光谱发生改变,通过对中心波长移动量的分析来实现氟离子的传感检测。本文主要研究工作如下:（1）使用薄芯光纤制作马赫-曾德尔干涉仪,通过层层自组装技术将钕改性壳聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯涂覆在薄芯光纤表面,形成了厚度为690nm的敏感薄膜。使用传感器对氟离子进行测试,其平均灵敏度为14.145nm/ppm,响应时间为60s,并具有较好的温度、pH和时间稳定性。（2）为提高检测便利性,利用薄芯光纤制作了粗锥迈克尔逊干涉仪。在折射率和温度实验中,该传感器具有较高的折射率灵敏度,而对温度的响应比较弱,说明该传感器的抗温度干扰能力强,是理想的折射率传感器。通过溶胶-凝胶法制备了铝掺杂氧化锌敏感材料,利用浸渍提拉镀膜法对传感器进行功能化处理。通过X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）表征分析,证明成功制备了该材料。扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）结果显示,在薄芯光纤表面形成了厚度为860nm的敏感薄膜。在痕量（0.01-50ppb）氟离子检测实验中,该传感器的平均灵敏度为60.016pm/ppb,响应时间为40s,该传感器具有优异的选择性和较好的稳定性。（3）为进一步缩小传感器的体积,使用无芯光纤和薄芯光纤制作了基于端面封装的迈克尔逊干涉仪,该传感器同样具有较高的折射率灵敏度和较低的温度灵敏度。将CeCO3OH浸涂于传感探针表面,通过对氟离子进行检测,该传感器的平均灵敏度为2.4266nm/ppm,并且其响应时间为25s。对传感器的性能（选择性、温度和pH）进行分析和讨论,该传感器表现出对氟离子优异的选择性,且具有良好的稳定性。