在光纤通信和光纤传感产业发展的推动下,光纤器件成为最重要的光电子器件之一。常见光纤器件包括光纤干涉仪、布拉格光纤光栅、长周期光纤光栅以及光子晶体光纤等。近年来,这些器件的特殊传感特性及能力,吸引了众多研究者的目光。其中,波长编码型传感器能有效避免光源稳定性、光纤损耗等所带来的一系列问题,因此具有重要研究价值。本论文将介绍我们研制的几种新型波长编码光纤传感器件及其应用。论文首先将介绍我们提出的一种基于细芯光纤的模式干涉仪传感器。这里所使用的细芯光纤的截止波长为标准单模光纤的三分之一或以下。在实验中发现,不同芯径光纤连接的结构能够有效地激发出一系列高阶的包层模式。这些模式在传播一定距离后被同样的纤芯失配结构部分耦合回芯层,并与芯层传播的基模发生干涉。其干涉条纹具有相当高的对比度（＞30 dB）。该光纤模式干涉仪的干涉谷所对应波长对于外界折射率变化相当敏感（灵敏度＞104.3 nm/R.I.U）,同时又对小范围温度变化极为稳定（灵敏度＜0.015 nm/℃）。因此,该光纤器件不但具有极其简单的结构,同时具有优异的折射率响应特性,是作为光纤生化传感器的一种理想选择。光纤光栅是一种特殊的共振型光纤无源器件。由于其具有抗电磁干扰、高灵敏度、尺寸小、以及优异的WDM复用能力等优点,非常适合被用来设计和制作紧凑及高分辨率的传感器。在先前的工作中,我们已经搭建了一套基于KrF激光器的光纤光栅制作系统,具有灵活的光栅制作能力。为了增加光纤的光敏性从而提高写入效率,我们设计了一套高温高压光纤载氢系统。此外,我们还搭建了一套基于CO₂激光器的长周期光纤光栅制作系统,并利用这套系统成功制作光栅。再者,基于以上的技术,我们还成功制作出了一种称为化学组分光栅的高温传感器,能承受高达1100℃的工作环境进行高温传感,灵敏度约为15pm/℃。论文最后部分介绍了一种基于光纤布拉格光栅对的低成本煤矿安全监测系统。其主要工作原理是运用相干复用和空分复用两种技术组成一种混合传感网络,能够支持40个以上的传感节点进行准分布式的传感监测。在实验所得的干涉信号中,我们能够明显地区分各个传感器对应的干涉图。我们还自行设计并封装一种基于催化发热原理的对甲烷浓度传感器,得到10.92%（干涉强度变化）/1%（甲烷浓度变化）的测试灵敏度。另外,该传感系统还可以进行温度和应力传感,并已在实验中得到了令人满意的结果。