矢量弯曲特性是一个重要的检测指标,在建筑结构的健康监测、机械弯曲角度的测量、人体姿态检测及航空航天等领域具有重要的应用价值。光纤弯曲传感器继承了光纤传感器体的众多优点,例如体积小、抗电磁干扰、柔性强、质量轻、耐腐蚀及结构紧凑等优点。另外,光纤弯曲传感器还具有可靠性高、安全性高、结构稳定及易于制作等优点。因此,自1980年光纤微弯传感器首次被提出后,光纤弯曲传感器便被广泛研究并被应用于工程领域中。多芯光纤因为具有良好的模式传输特性等优点被广泛应用于各类光传感器件。利用多芯光纤和单模光纤,多模光纤进行熔接,制作成不同结构的模间干涉传感器,对弯曲的曲率大小和方向进行测量。论文主要研究内容如下:（1）基于不同测量原理对光纤弯曲传感器进行了分类,并对基于模间干涉、FBG、LPFG的弯曲传感器的原理分别做出分析。对弯曲传感器的国内外发展现状进行概括。对不同类型多芯光纤传感器的发展现状及进行了概述。（2）对光纤的纤芯错位模式激发原理进行分析。阐述了双束光干涉理论,类比了光纤模间干涉和双束光干涉的关系,对模间干涉工作原理进行探究。对弯曲和温度传感原理进行了分析,分析结构弯曲和温度变化对输出光谱的影响。（3）搭建弯曲传感系统和温度传感系统。通过不同的熔接方式将三芯光纤和单模光纤级联,设计不同类型的矢量弯曲传感器。利用基于有限差分的光束传播法进行结构仿真,对传感器中三芯光纤的长度进行优化。制作基于三芯光纤的矢量弯曲传感器,对传感器的弯曲传感特性和温度扰动进行探究并对实验结果进行对比分析。实验表明,单错位熔锥级联的SMF-TCF-SMF结构的矢量弯曲传感器的曲率灵敏度在正y弯曲方向的0-0.908m-1曲率范围达到-12.82nm/m-1,在负y方向的0-0.755m-1曲率范围内的灵敏度为-5.82nm/m-1。对其进行温度实验,分析温度变化对弯曲测量的扰动,得出温度灵敏度比弯曲灵敏度低了三个数量级,因此在小范围温度的中,温度对弯曲检测的干扰可以忽略不计。（4）对基于七芯光纤的矢量弯曲传感器的传感特性进行探究,基于有限差分的光束传播法进行结构参数仿真,对传感器中七芯光纤和多模光纤的长度进行优化。对基于七芯光纤和多模光纤、单错位级联和非对称级联的七芯光纤传感器分别进行弯曲传感特性和温度扰动分析。七芯光纤相较于三芯光纤的矢量弯曲传感器其曲率灵敏度有所改善,其中单错位熔锥的非对称级联SMF-SCF-SMF的传感器灵敏度在正y弯曲方向的0.544-1.44m-1曲率范围内达到-35.51nm/m-1,在负y弯曲方向的1.445-2.323m-1曲率范围内灵敏度达到35.86nm/m-1。对其进行温度实验,分析温度变化对弯曲测量的扰动,得出温度灵敏度和弯曲灵敏度差三个数量级,在小范围温度的中,温度对弯曲检测的干扰可以忽略不计。在本文中,利用三芯光纤和七芯光纤的传感特点对传感器结构加以改进,制作了不同的传感结构,并对不同长度传感结构进行讨论,选择优化的传感结构,实现对弯曲的曲率测量并且可以实现相反两个弯曲方向的辨别。并对结构进行温度实验,探究温度对传感特性的影响。