自20世纪70年代以来,光纤微纳传感器由于其体积小、抗干扰、耐腐蚀、灵敏度高等诸多优势,成为各领域热门的研究方向。其中,光纤薄膜温度传感器和光纤微结构传感器又因其集成度高、稳定性强等特点,成为最常用于环境温度和折射率监测的传感器。随着光纤微纳传感器的飞速发展,对于传感器测量方法的需求也日益增加,传统测量方法中存在的价格昂贵,结构复杂等问题逐渐暴露。针对上述优势及问题,本文设计了 TiO₂薄膜温度传感器和周期性微结构传感器,研究了利用手机监测光纤微纳传感器的测量系统。对现有传感器技术提高和完善的同时,还有望解决传感器在集成化、智能化方向发展的过程中遇到的问题,在生化、医疗等领域具有良好的应用前景。设计并制作了 TiO₂薄膜温度传感器。利用磁控溅射技术制备TiO₂薄膜,通过对溅射影响因素的分析获取高质量的致密均匀膜层。将TiO₂薄膜转移至大孔径石英光纤端面,完成TiO₂薄膜温度传感器的制作,并用于环境温度的测试分析。该传感器结构简单可控、制作方便、具有良好的应用价值。设计并制作了周期性微结构传感器。利用微流注射技术制备了大面积致密有序的六角密排胶体微球单层膜。以此为模板,结合磁控溅射和反应离子刻蚀技术实现在模板上的金属Ag沉积和胶体微球形貌修改,完成周期性微结构传感器的制作并将其应用于环境折射率的监测分析。该传感器具有结构简单、精度高、响应快等优势。设计并完成了利用手机监测光纤微纳传感器的测量系统。制作了新型封装结构,编写了手机测量应用程序。将智能手机、衍射光栅与传感器相结合,采用手机上的闪光灯和相机作为光源及图像采集工具。根据单缝衍射及多光束干涉原理,入射光照射到光栅上将按波长的不同进行色散,利用手机获取色散图,使用光谱测量应用程序对色散图进行处理,获得传感器的反射光强谱,从而实现对传感器的监测及性能分析。该测量方法相比于传统测试方法,更易操作、集成、便捷,给传感器的发展创造更多的可能性。