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由于人体的各项生产生活方式对关节的依赖,以及随着社会的进步,科技的迅速发展导致的人类对机械,电子产品等的使用,人们的关节也不断的被损伤。关节疾病的诊断与治疗迫在眉睫,而判断关节疾病严重程度的快速的方法就是关节活动范围的评估。传统的关节活动范围的测量方法准确度低,操作复杂,而光纤曲率传感器具有体积小,重量轻,制作简单,成本低,抗电磁干扰,灵敏度高等优点,近年来被广泛报道。本文提出了一种新型的光纤结构:单模-双模-单模（single mode-dual mode-single mode,SDS）光纤结构,用作曲率传感器,利用Rsoft软件对其进行了基于光束传播法（Beam Propagation Method,BPM）的仿真模拟,分析了光在SDS结构中的传播原理以及SDS弯曲时。透射光谱中的干涉峰（谷）会产生红移的现象。实验证明了弯曲程度越大,红移越明显。实验过程中,先是对器件进行了表征。实验制作了两类熔接情况的曲率传感器,一类是单模光纤与双模光纤未错位进行熔接,另一类是单模光纤与双模光纤一端没有错位熔接,一端错位熔接的情况。其中第二类又分为错位4μm熔接和错位8μm熔接的情况。表征结果显示,在1.083m-1-2.165m-1的曲率范围内,对三种器件做了多次测量,其中,在用于测试的波长范围内,未错位熔接的曲率传感器的性能最稳定,灵敏度在-32nm/m-1～-36nm/m-1范围内。错位4μm熔接的曲率传感器灵敏度主要在-15nm/m-1～-25nm/m-1之间,错位8μm熔接的曲率传感器能达到最大灵敏度为-46.396nm/m-1,灵敏度范围-26nm/m-1～-46.396nm/m-1之间,因为未错位熔接在结构上也相对稳定,性能又相对稳定,因此选择未错位熔接的器件用于手腕和颈部关节活动检测,但是由于颈部和手腕活动都是大曲率变化,用之前的曲率计算公式计算的结果偏差较大,因此本文采用了图像法修正了曲率计算公式并重新表征了大曲率情况下的器件灵敏度,在8m-1-32m-1曲率范围内未错位器件灵敏度为-10.624nm/m-1。在检测手腕和颈部关节活动范围变化的实验中,分别测试了10名志愿者和7名志愿者的变化情况,测试结果显示,手腕各个方向关节活动的曲率变化在2.44m-1-7.56m-1之间,颈部各个方向关节活动的曲率变化在5.04m-1-9.36m-1之间,测量结果与图像法测量的曲率变化结果相对偏差分别是10%和6.1%,其中颈部关节活动角度偏差在2°以内,器件可以用于快速评估关节活动范围,以对关节疾病做简单的快速评估。虽然精度有待提高,但是首次实现了曲率传感器用于关节活动范围的检测,具有很好的应用前景。