光纤传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、抗化学腐蚀、动态范围大、易于复用等优点，已引起广泛的关注和研究，目前正快速发展。传统的传感器有光纤布拉格光栅(FBG)型、长周期光栅(LPG)型、微弯曲单模光纤型、表面等离子体共振(SPR)型、法布里-泊罗腔干涉(FPI)型、马赫-曾德干涉(MZI)型等，这些类型的传感器在一定时期内具有一定的现实意义，并且发挥了很重要的作用。但是，这些类型的传感器制作起来都比较困难，原理也比较复杂，生产成本相对也比较高，不适合大规模的推广应用。光纤传感器主要分为两种，一种是单参数测量型，另一种是多参数同时测量型。多参数同时测量是光纤传感器发展的主流趋势，也是实际的生产和生活的需要。为了能够实现多参数同时测量，采用的方法往往有两种，一种是通过一定的数学手段对所测得的光学信号进行处理，通过一定的数学方法来间接计算出外界环境因素的变化量，但是，该方法原理复杂，不能直接得出想要的传感数据;二是级联多种光学器件，利用不同光学器件对环境因素的反应特性差异来实现多参数的同时测量，但是，该方法结构复杂，成本相对较高。本文所提出的基于多模干涉原理和菲涅尔反射原理的多模光纤传感器具有结构简单、灵敏度高、成本低廉、便于封装等优点，且能够实现折射率和温度双参数同时测量，该类型传感器也逐渐成为传感领域的研究热点，并且在实际生产和生活中正发挥着越来越重要的作用。因此，对基于多模光纤的传感器进行研究具有重要的理论意义和应用价值。　　 本文通过对多模光纤内部的光信号传输特性和菲涅尔反射原理进行详细的理论分析和研究，设计了一种基于单模-多模光纤结构的折射率和温度同时测量的传感器。本文的主要工作内容如下:　　 (1)总结和分析了基于光纤多模干涉原理的光纤传感器的发展概况以及目前国内外的研究现状。　　 (2)从理论上详细分析了光场在多模光纤中的传输情况，包括光纤内部的模式理论以及光的干涉理论。　　 (3)对两种主要的利用多模光纤制成的传感器进行了理论分析以及性能介绍，并对它们的优缺点进行了总结。这两种传感器包括:单模-多模-单模光纤结构传感器和单模-多模-单模光纤与FBG级联型传感器。　　 (4)对单模-多模光纤结构型传感器的光信号传输特性进行了详细的理论分析:包括光信号在多模光纤内部以及自由端的传输特性和光信号在多模光纤自由端与外界介质界面上的反射特性。经过理论分析，得出单模-多模光纤结构型传感器可实现折射率和温度同时测量的结论。　　 (5)根据理论分析，设计实验并搭建实验平台对单模-多模光纤结构传感器的实际传感性能进行实验验证，实验结果显示该传感器具有良好的传感性能。