光纤光栅是一种十分重要的光纤传感器件。随着光栅传感网络技术的不断提高,光纤光栅已广泛应用于桥梁、油井、隧道等工程的健康监测中。传统的光纤光栅往往只能用于单一物理量,如温度、应力等进行测量,无法同时对多个物理量进行响应,这一定程度上限制了光栅传感应用的发展。由于传统的光栅在进行测量的时,多个物理量会同时对其造成影响,很难解决不同物理量之间的干扰问题,这些都对光栅传感应用产生了一定的阻碍。而少模光纤由于自身具有数个纤芯模式,其不同模式具有一定的差异性,在多参量传感上具有很好的研究价值。因此,本文提出了一种双模光纤光栅并对其特性进行理论分析和传感实验研究。通过对光纤光栅处LP₀₁和LP₁₁模式自耦合形成的反射峰进行研究,实现温度与曲率的双参量传感。本文的研究内容和结果如下:（1）本文利用COMSOL有限元分析软件,以单模光纤为基础,提出通过增加纤芯直径的方式来增加模式数量,并最终利用拉丝塔制备出直径为200μm的双模光纤;本文利用MATLAB软件和OptiGrating软件对双模光纤光栅的反射谱进行了模拟研究,对双模光纤光栅三个反射峰形成机理进行了探索,揭示出双模光纤光栅反射峰分离是由于LP₀₁和LP₁₁模式在有效折射率上的差异性造成的;（2）本文利用拉丝塔实现了双模光纤的拉制,并基于相位掩模法完成了双模光纤光栅的刻写,对不同直径下的光纤光栅反射峰进行测量,对光纤结构和光栅谱形的关系进行了实验研究。结果表明。在光纤直径为200μm时,光纤光栅具有非常明显的三个反射峰,分别位于1550nm、1551 nm和1552 nm,其实验验证了理论计算结果;（3）本文对双模光纤中LP₀₁和LP₁₁模式的弯曲损耗进行了理论计算,发现在相同弯曲条件下,纤芯中的LP₁₁模式弯曲损耗明显大于LP₀₁模式。基于该特点,使用双模光纤光栅进行温度与曲率的双参量传感,其温度灵敏度为11.2pm/℃,曲率敏感度为-0.21 dB/m^-1。进一步完成了一段长度为100 m,光栅间隔为1 m的双模光纤光栅阵列的制备。利用该光栅阵列构建了一种可以对温度准分布式传感的同时,对大曲率(>50 m^-1)区域进行响应的传感系统,为扩展光栅阵列传感应用提供一个可行的方向。