基于纤芯失配理论，提出了一种多模单模多模（MSM）结构与光纤布拉格光栅（FBG）级联实现温度和应变同时测量的光纤传感器。利用MSM结构的干涉谱和FBG对温度和应变的不同响应灵敏度，实现了对温度、应变的同时测量。实验结果表明，在20 ℃~80 ℃的温度范围内，MSM结构的干涉谱和FBG的温度灵敏度分别为0.091 nm/℃和0.0102 nm/℃；在0～650 με的应变范围内，应变灵敏度分别为 -0.0013 nm/με和0.0012 nm/με。因此利用敏感矩阵，即可实现对温度和应变的同时测量