在如航空发动机叶片的温度应变监测等一些特定环境中,温度和应变的变化幅度很大,相互之间的交叉敏感会导致测量结果出现误差,光纤F-P型干涉结构和光纤布拉格光栅(FBG)已经广泛应用于光纤通信和光纤传感领域,基于这两种结构设计的双参量传感器是一种能够实现对温度和应变两个参量进行监测的方式。目前常见应用于应变检测的场合主要有是土木桥梁工程、航空航天等领域,光纤传感器的应变监测其中心思想是将外界基体的形变有效的传递到光纤上。在应变从基体向光纤传递的过程中,光纤传感器所测的应变都会小于基体结构的真实应变。要使得传感器的测量值尽可能的与基体结构的真实应变值相等,就要详细探究基体结构和光纤传感器两者之间的传递机理,得出准确的应变传递系数,从而修正测量结果。本论文工作主要分为高温环境下应变的实时监测和三层埋入式光纤结构应变传递分析两大部分。具体内容如下:设计了一种基于F-P级联FBG结构的光纤高温应变传感器。通过利用飞秒激光刻写的光栅进行退火处理的方式得到热重生光栅,级联单模-空芯-单模的F-P干涉结构的方式制作出温度应变双参量传感器。实现了20℃至1000℃高温环境下0-1000με应变的同时测量。得到传感器应变和温度的均方根误差分别为0.441με和1.037℃,灵敏度特性矩阵的条件数为9.55。所设计的传感器具有很好的应变重复性。提出了一种采用玻璃毛细管结合高温胶的粘贴方式对传感器进行封装。设计优化的结构从根本上解决了温度和应变参量对F-P干涉结构和热重生光栅交叉敏感的问题,对温度和应变实现了精确的区分测量,并提高了传感器的应变灵敏度。实验结果表明所设计的传感器可以应用于20℃至1000℃温度环境下0-450με应变的同时测量。建立了埋入式三层光纤结构应变传递模型,推导出埋入式三层结构的应变传递系数;分析了基体结构与高温胶和光纤之间的应变传递关系;研究了高温胶和基体的物理属性对平均应变传递率所产生的影响,采用有限元分析的方法进行了应变传递模拟仿真。