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海水的盐度和温度作为海水状态方程的基本参数,影响着海水的理化性质和海洋产业的经济效益,因此对海水盐度和温度的测量具有十分重要的意义。传统海水温盐检测方法大多依靠物理与化学相结合的方法,存在诸多局限性,并不能满足当代检测的需要。近些年飞速发展的光纤传感器具有灵敏度高、响应迅速、不受电磁干扰等特点,具有广泛的应用前景,其中光纤表面等离子共振传感器（Surface Plasmon Resonance,SPR）是一种最具潜力的光纤传感器,这种传感器结构多样、灵敏度高,受到了学者们的广泛关注。结合当下海水盐度温度测需求,本文围绕光纤SPR传感器的传感特性,从透射式到反射式、从串联式到并联式逐步优化传感器结构和测量性能,设计了多种反射式双参数光纤SPR传感器,来实现对海水盐度和温度的同时测量。主要研究工作包括以下几方面内容:（1）对SPR传感机理进行分析,简化了三层介质的SPR传感机理模型,得到适用于光纤SPR传感器的传感机理。随后利用Comsol与Matlab软件对光纤SPR传感器特性进行仿真分析,依次从金属膜厚度、金属膜种类和传感区长度三个参数对传感器性能的影响进行仿真。仿真结果表明金属膜最适膜厚为40nm,传感区长度最适区间为8-12mm。同时,基于银膜的光纤SPR传感器的灵敏度达到了 2700nm/RIU,基于金膜的光纤SPR传感器的灵敏度为2107nm/RIU,实际情况中综合考虑传感器的实际特性选取合适的参数,本章仿真结果为接下来传感器的制备提供了理论支撑。（2）设计并优化了三种串联式光纤SPR海水温盐传感器,搭建了完整的海水盐度和温度检测系统,并对传感器的性能进行测试。首先制备的基于银膜的多模光纤-单模光纤-多模光纤（Multimode fiber-Single mode fiber-Multimode fiber,MSM）SPR传感器证明了该结构可以实现海水盐度和温度的同时测量,其灵敏度分别为:0.484nm/‰和-1.36nm/℃。随后为了提升传感器稳定性,使传感器获得远距离测量能力,提出了基于金膜的反射式MS-SPR传感器,传感器灵敏度为:0.31nm/‰和-2.02nm/℃。最后,为了进一步提高传感器的机械强度,优化传感器的输出光谱,制备了基于600μm塑料包层光纤的反射式光纤SPR传感器,其灵敏度分别达到了 0.38nm/‰和-1.87nm/℃,具有一定的实际应用潜力。（3）为了 PDMS涂敷在光纤外部易脱落的问题,提出了一种黄铜管封装型光纤SPR温度传感器,其测量灵敏度达到了-1.87nm/℃。并且在此基础上,设计了一种并联式的基于空芯光纤（Hollow Core Fiber,HCF）的透射式SPR传感器,这种新型传感器首次现实了传感器内外通道分别对海水盐度和温度的同时测量,传感器一体化性能好,封装简便,传感器测量灵敏度为0.3769nm/‰和-0.956nm/℃。最后为了对该传感器进行进一步优化,探究了反射式的基于HCF的并联式光纤SPR传感器的制备,并实现了盐度的测量（0.357nm/‰）,同时指出了反射式温盐双参数传感器制备过程中存在的困难。本文从理论和实验上对光纤SPR海水盐度和温度同时测量的传感器进行研究。提出了多种结构的传感器实现双参数测量,所制备的传感器性能逐步提升。此外还首次利用空芯光纤的中空特性实现了对海水盐度和温度的内外双通道测量,具有创新性和较大的实际应用价值,推动了光纤SPR传感器在海水温盐测量中的应用。