近年来，基于液体材料与光纤微腔结合的新型光纤传感结构受到广泛关注。由于液体材料能对光纤微腔中的光信号直接进行调制，因此能大幅度提高光纤传感结构的灵敏度。这种新型光纤传感结构还兼具设计灵活、可调谐、易于集成等优点，因此两者的结合对今后光纤传感领域的发展具有重要的意义。本文中，作者提出高效的液体填充方法和封装方法，将液体材料及增敏型气泡结构集成到光纤微腔中制备出新型光纤传感结构。具体工作如下：　　针对全光纤温度传感结构灵敏度低的问题，提出了一种液体填充型光纤微腔温度传感结构。针对液体填充后的光纤微腔存在的封装问题，提出了一种电弧放电拉锥的封装方法。利用液体填充结合电弧放电拉锥的方法制备出了基于乙醇填充光纤法布里珀罗（FP）微腔的高性能温度传感结构。理论研究了液体填充型光纤微腔的温度灵敏度与腔内介质热光系数之间的关系。实验研究了所制备的光纤温度传感结构的温度传感特性，在?5℃~30℃的温度区间内，灵敏度达到?429 pm/oC。该光纤温度传感结构还具有响应时间快，测量重复性及稳定性高等优点。　　利用液态聚合物材料对光纤末端半封闭腔进行填充，并对填充后的光纤微腔结构进行热固化，制备出级联式聚合物-微气泡复合增敏型微腔结构。通过理论研究所制备的光纤复合微腔结构的增敏机制发现，外界温度升高时，聚合物微腔和微气泡微腔的温度灵敏度符号相反。通过对这两种微腔的温度灵敏度进行做差，显著提高了所制备的光纤复合微腔结构整体的温度灵敏度。实验结果表明所制备的光纤传感结构的温度灵敏度在20℃~55℃区间达到5.013 nm/oC。　　利用飞秒激光微泵技术实现液体对光纤微腔的定量填充并制备出光纤水平仪结构。通过对飞秒激光微泵机制的分析发现，将飞秒激光聚焦在光纤微腔侧壁上的微通道附近，产生的腔化气泡在溃灭时形成的高速射流将会流经微通道进入到光纤微腔内，实现液体对光纤微腔的填充。实验表明可以通过调节飞秒激光的照射时间控制向微腔中泵送的液体量。这种基于飞秒激光微泵向光纤微腔中填充液体的方法在制备光纤功能器件方面以及在利用光纤实验室进行生化分析方面具有非常大的应用潜力。　　利用电弧放电微加工结合液体填充的方法制备出了具有可移动微气泡的光纤微腔倾角传感结构。当光纤以一定的角度倾斜时，微气泡沿着微腔弧形内壁运动。理论研究表明，在运动过程中，弧形内壁通过改变微气泡的受力方向对其运动状态产生影响，导致微气泡最终在对应特定倾角的弧形内壁顶点处停止。微气泡的运动将会引起干涉光谱的移动，因此通过监测干涉光谱随倾角的变化就能实现对倾角的传感。实验结果表明所制备的光纤倾角传感结构的灵敏度达到160.21 nm/deg。而且由于倾斜方向决定了微气泡的移动方向，因此通过监测微气泡移动时光谱的变化也可以对倾斜方向进行分辨。