随着科技进步和社会发展，大型复杂的结构越来越多，结构的安全系数成为人们关注的焦点，因而有必要对结构进行健康监测。结构健康监测系统主要利用传感器传出信号来监测结构的健康状况。但是传感器的选用是一大难题，光纤光栅传感器凭借自身的优势成为首选。目前使用的光纤光栅传感器主要是利用其轴向应力应变特性，但在大型结构健康监测中，其横向应变特性也非常重要。本文重点研究光纤光栅的横向受力特性和温度敏感特性。文中给出了六种光纤模型，分别为圆光纤、椭圆光纤、D-光纤、椭圆SAP光纤(62.5un和40um)和蝴蝶结SAP光纤，从光学和力学的角度出发，通过标量有限元法计算出各类光纤横截面上的有效折射率，进而得到各类光纤的中心波长与横向载荷的对应关系，并研究了温度对SAP光纤的影响。若已知光纤横截面上的有效折射率，就可以得到光纤光栅的传输特性。本文以耦合模理论为基础，通过传输矩阵法和龙格库塔法进行数值仿真分析，两种方法得到的结果基本一致。通过标量有限元法求得的波长与载荷的关系与通过中心应力近似值法求得的关系基本吻合，说明该方法可以很好的预测光纤的敏感特性，且验证了早期的实验研究成果，证明该方法可行。标量有限元法为光纤在工程上的应用提供了理论研究方法。