与传统的电子传感器相比,基于光纤的传感器有着诸多的优点:集成度高、重量轻、高灵敏度、对电磁干扰免疫、耐化学腐蚀以及易复用等特点,所以光纤传感器已经在物理、化学以及生物等领域内有着广泛应用。光纤传感器的种类繁多,目前应用的比较多的有光纤布拉格光栅以及长周期光纤光栅等光纤结构。近年来,一种基于单模-多模-单模光纤(SMS)结构的传感器越来越多的引起了人们的关注。以其基于多模干涉和自镜像效应而作为一种新型的光纤传感器,具有十分重要应用潜力和广阔的应用前景。本文主要研究了基于SMS结构的布拉格光纤光栅结构(简称SMS-FBG)的相关特性,研究并分析了其作为多参数传感器的应用前景。　　首先,利用圆柱形光波导的模式理论及端面耦合理论分别分析了基于阶跃型多模光纤的SMS结构和基于梯度型多模光纤的SMS结构的端面耦合效率、多模干涉效应及光谱特性。并分析了在入射光纤和多模光纤进行焊接时引入偏轴对SMS结构的相关特性的影响。　　然后,因为SMS结构与布拉格光纤光栅分别具有诸多显著的优点,我们设想把两种结构结合在一起,从而得到基于SMS光纤结构的布拉格光纤光栅(简称SMS-FBG),这一结构结合两种光纤结构的优点于一体,在未来的传感应用中将会有巨大潜力。为了实现这一目的,我们利用相位掩模板的方法用紫外光照射,在SMS结构的多模部分写上了布拉格光纤光栅,从而制作完成了SMS-FBG光纤结构。并从理论上,利用耦合模理论分析计算了SMS-FBG结构的反射谱,对比分析了正轴焊接的SMS-FBG结构与偏轴焊接的SMS-FBG结构的特性,并对SMS-FBG结构在多参数传感方面的应用进行了分析。　　最后,基于之前所进行的理论分析及计算,我们通过实验对上述理论分析结果进行了验证。我们分别测试了正轴焊接阶跃型SMS-FBG结构和偏轴焊接阶跃型SMS-FBG结构的温度特性和应力特性。同时,我们也分别测试了正轴焊接梯度型SMS-FBG结构和偏轴焊接梯度型SMS-FBG结构的温度、应力以及弯曲响应特性。我们得到了与理论计算一致的实验结果,并且也证明了能够利用SMS-FBG结构进行多参数的传感测量。