近年来,基于光纤内微腔结构的法布里珀罗干涉仪在传感应用领域备受关注。相比于其他类型的干涉传感器,该类传感器采用反射式结构,有结构紧凑、灵敏度高、易于封装等优势,可以灵活实现对拉力、温度、压强等环境参数的传感。在光纤内引入级联微腔结构,可以增加传感参量种类,并有效提高传感光谱Q值。本文中,我们提出了一种利用商用石英微泡在光纤中构造级联微腔的方法,设计并制备出了高灵敏度、高Q值、双参量传感器,并对传感特性进行了理论研究和实验测试。具体工作如下:将石英微泡与悬锥型拉力传感结构相结合,在光纤内制备出悬锥微泡型级联微腔,有效提高光谱Q值,实现了拉力和温度的高灵敏同步探测。通过紫外固化胶将石英微泡固定在悬锥末端,并将悬锥熔接集成在光纤微腔内,构成三光束法布里珀罗干涉结构。对该结构的干涉光谱进行了模拟仿真,理论计算了拉力和温度传感灵敏度,并将其与双光束干涉结构光谱的Q值和灵敏度进行了对比分析。实验研究了该传感器的拉力和温度传感特性,对其拉力探测极限进行了实验测试。利用带通滤波分别提取了级联微腔光谱的不同干涉成分,利用双参数传感矩阵实现了对温度和拉力双参数解调。将石英微泡与薄膜型压强传感结构相结合,在光纤末端制备出悬挂微泡级联微腔,实现了对压强的高灵敏度、高Q值传感。该结构将石英微泡集成在薄膜上,将薄膜的单反射面转换为石英微泡的双反射面,有效增加了干涉光谱特征峰的对比度。利用有限元分析软件模拟了薄膜与石英微泡在不同压强下的形变量,并理论计算了该结构的压强传感灵敏度,分析了薄膜厚度对压强灵敏度的影响。实验研究了该结构的压强传感特性,通过减小薄膜厚度,在保证高Q值的同时,有效提高了压强灵敏度。将石英微泡与聚合物相结合,在光纤末端制备出聚合物微泡级联微腔,实现了温度和压强的同步传感。该结构通过简单的熔接和固化操作,将石英微泡的一部分浸没在光纤末端的聚合物微腔内,利用氢氟酸腐蚀可以改变石英微泡未浸没部分的壁厚。利用有限元分析软件模拟分析了石英微泡浸没深度和石英微泡未浸没部分壁厚对压强灵敏度的影响,并对结果进行了实验验证。研究了聚合物的温敏特性和石英微泡薄壁的压敏特性,利用双参数传感矩阵实现了对温度和压强双参数解调。