近几十年来,光纤传感技术的发展非常迅猛。对比传统的电子式或机械式的传感器,它具备抗腐蚀、耐高温、抗电磁干扰、灵敏度高等优良特性。光纤传感技术被广泛应用于上百个物理量的测量,涉及航空航天,国防军事,土木工程,能源电力,环境安全,卫生医疗系统等领域。本论文主要对单模-无芯-单模结构的传感特性进行研究以及对自映像效应理论进行分析和仿真。最终搭建相应液位监测系统和振动监测系统,分别对液位和振动频率进行监测。本文的研究中,取得的主要成果有:(1)设计了一款基于自映像效应的可调谐光纤激光器,用SNS结构作为传感头和滤波器,对外界环境中液位进行监测。实现液位监测范围0mm-280mm,灵敏度约为26.6 pm/mm,线性度R~2=0.9994。(2)设计了一款基于SNS结构的光纤振动传感监测系统对振动频率进行测量。利用信号发生器,PZT和悬臂梁结构构建了振动模拟环境。并用光纤解调仪对振动监测进行实验研究,实现200Hz内低频的精准测量。