由于光纤传感器在医学、食品安全、生化和环境监测中具有广泛的应用前景,近年来,国内外科研团队在光纤传感的研究上投入了大量的精力,也产出了丰厚的科研成果。光纤传感器由于具有结构紧凑、重量轻、电绝缘性能好、耐高温、耐腐蚀等优秀的固有条件,在许多实际应用场景中比传统的电传感器体现出明显的优越性。而且,光纤的原材料硅资源丰富,造价低廉。随着光纤制作工艺越来越先进,多种类型的光纤可以满足科研人员对光纤传感器的设计需求,也让光纤传感器向着精度更高、运用范围更广的未来迈进。D型光纤由于其特殊的结构,对外界环境的敏感度远高于普通光纤,所以在近些年被广泛用于光纤传感研究中。但目前几乎所有研究采用的D型光纤均是由普通光纤经过磨抛单边光纤包层获得的,这样的D型光纤具有磨抛面粗糙、磨抛深度不均匀、磨抛面存在大量裂痕等一系列问题,会对实验结果产生影响。本论文采用直接拉制成的D型光纤作为传感器进行研究,避免了上述的结构缺陷问题。本论文从理论和实验两个方面针对D型光纤的传感特性进行了一系列的研究,主要工作如下:1.通过理论分析并采用软件对D型光纤进行建模和模场仿真,得到了其纤芯和主要包层模式的模场分布情况;并选取其中具有代表性的包层模式进行光纤弯曲仿真,得到了 D型光纤弯曲对传光效果的影响。提出了单模光纤与非磨抛式D型光纤的熔接方法,成功重复制作出低熔接损耗的D型光纤传感器实验样本,且样本具有较高的机械强度。在仿真的基础上进行了 D型光纤曲率传感特性实验研究,结果表明D型光纤传感器在弯曲曲率半径为80mm-140mm时,透射光损耗与弯曲程度呈线性关系,其损耗灵敏度为0.074dB/mm。2.实验研究了 D型光纤的折射率传感特性。实验表明D型光纤传感器在折射率为1.38至1.46的范围内,平均损耗灵敏度达到196.35dB/RIU;采用接触式相位掩模法在D型光纤上制作了光栅,并从实验上研究了该结构对于周围液体折射率的传感特性,得出了 D型光纤布拉格光栅反射功率随环境折射率升高而下降的结论。3.进行了 D型光纤温度传感特性的实验研究,结果表明在温度为35℃至75℃的范围内,D型光纤的平均透射功率变化的灵敏度达到0.0088dB/℃。在此基础上,还提出了一种采用聚二甲基硅氧烷胶体涂敷D型光纤以增强其温度传感特性的方法,实验研究表明,涂敷该胶体可使D型光纤样本的温度传感灵敏度达到0.181dB/℃,是未涂敷胶体的近20倍。另外,还进行了 D型光纤光栅的温度传感特性实验,得出D型光纤光栅的反射峰波长对温度灵敏度为0.01nm/℃,与普通单模光纤光栅相当;而且反射功率也会随温度变化,对温度的灵敏度达到0.006dB/℃。本文的研究对探索新型光纤传感技术,推动D型光纤传感器的应用具有重要的参考价值和意义。