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倾斜光纤光栅因其光栅的波矢方向与光纤轴向方向存在一定的夹角，导致其模式耦合发生相应的变化，透射光谱也呈现出更加丰富的分布特征。当周围环境折射率发生变化时，倾斜光纤光栅包层模的透射光谱将会随之发生变化，但其只对光纤包层折射率附近区域敏感，对水溶液附近的低折射率区域不敏感。本文将倾斜光纤光栅这一特性与纳米材料相结合，研究出：(1)基于石墨烯涂覆倾斜光纤光栅的对低折射率区域具有高灵敏度的传感器系统；(2)基于碳纳米管沉积倾斜光纤光栅的同时测量温度和折射率的传感系统。