本文中全方位综述了各类光纤光栅的结构特性、传感原理以及制作方法。同时,基于三层介质的单模光纤波动理论及耦合理论,分别对布拉格光纤光栅的反射谱及长周期光纤光栅的透射谱进行了数值仿真。并且,分别采用相位掩模技术和振幅掩模技术制作出了性能优良且稳定的光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅。同时,基于布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅对外界应力、温度、折射率等敏感的特性,利用化学腐蚀,物理形变,加热等方式,设计了一系列的光纤光栅传感器及传感装置,并经多次实验测试,取得了较为理想的结果。首先,实验中自行设计了一种能在光纤端面镀膜的载具及方法。利用此镀膜载具,可以同时将数百根端面平整的裸光纤放入磁控溅射镀膜机内并在其端面镀上一层厚度30nm~300nm的金属反射膜。将端面已经镀了反射膜的尾纤焊接在长周期光纤光栅尾端,构成一个完整的长周期光纤光栅Michelson干涉仪。同时,根据相位差原理,分析了长周期光纤光栅Michelson干涉仪波峰随外界环境的变化规律。然后,利用三层溶液腐蚀的办法,将长周期光纤光栅Michelson干涉仪的干涉臂局部腐蚀,得出随光纤外径的减少长周期光纤光栅Michelson干涉仪对外界环境折射率的灵敏度有显著的提高的结论。其次,设计了一系列实时监测流水折射率与温度的装置及方法,经反复测试,表明该装置具有较高的稳定性和精确度。最后,利用长周期光纤光栅较高的温度、折射率灵敏度和光纤布拉格光栅较高的反射效率,设计了一种基于光纤布拉格光栅滤波的级联长周期光纤光栅的温度及折射率传感方法。利用光纤布拉格光栅将级联长周期光纤光栅干涉波峰的局部功率反射到功率计来而实现温度和折射率的传感测量,结果表明基于光纤布拉格光栅滤波的级联长周期光纤光栅的温度及折射率传感方法可用于温度和折射率的精确测量。