本文提出将两个纤维增强复合材料(FRP)封装的光纤光栅(FBG)安装于角钢梁的两个面上，用来实现对角钢梁位移大小和方向的测量，实现对角钢结构的健康检测。本文将传感器分别安装在角钢梁不同面上的各个位置，通过有限元分析模拟了角钢梁结构的位移和传感器应变传递的关系，对传感器的安装位置进行优化设计，并进行了实验验证。仿真模拟和实验结果表明，传感器安装在合理位置能够实现角钢梁一端位移的大小测量和方向判别。研究结果对于利用光纤传感器实现对角钢构成的结构如桥梁、电塔、吊车等的健康监测提供了基础研究。

借助光纤光栅(FBG)、相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR)及基于拉曼散射的分布式温度传感器(DTS)，对4 km长的高压输电真型线路的健康监测进行研究。分析了导线舞动过程中输电塔架和输电导线的温度和应变的特征。利用安装在塔架结构上的104个FBG应变和温度传感器对塔架结构进行应变监测。利用Φ-OTDR及DTS，借助输电线路中现有的光纤复合架空地线(OPGW)内的通信光纤，实现了输电线路的舞动和温度的监测。三种光纤传感方案相互补充照应，实现了对整个输电系统结构健康监测。

给出了一种新型的制作长周期光纤光栅方法。在200 ℃高温下，利用高温金属胶将光纤粘贴到周期性波纹金属状结构上，当该器件降温到常温时，长周期光纤光栅形成。测试了该类光栅的温度特性，发现了光栅光谱谐振峰随温度调节而改变，并讨论了其机理。该器件可以用于实现可调谐滤波器和衰减器等器件。最后探讨了改变光纤直径易于成栅。

基于A. Kung等所提出的后向瑞利(Rayleigh)散射式光纤转动传感原理,提出了一种双环形腔复合的Rayleigh后向散射式光纤转动传感器(RBFORS)新结构。利用两个2×2单模光纤耦合器,建立了复合双环形腔Rayleigh后向散射式光纤转动传感器的理论模型。通过计算机仿真,给出了用光时域反射计(OTDR)探测到的光纤转动传感器输出信号的特性,利用优化的环长和分光比两结构参量,分析了模拟结果。选择双环的长度分别为1500 m和1078 m,2×2光纤耦合器的耦合系数分别为95.23%和94.88%构建了测试系统,对不同转速所探测到的Rayleigh后向散射信号进行测量,得到了实验结论与理论相一致的结果。双环的采用,提高了测量信号的强度,增加了测试的有效数据,使其更有利于识别,提高了转速测量的精度。

基于单环后向瑞利散射式光纤陀螺原理,提出了一种双环形腔并联的瑞利后向散射式光纤陀螺仪新结构。利用两个2×2单模光纤耦合器,建立了并联双环形腔瑞利后向散射式光纤陀螺仪的理论模型,给出了信号表达式。利用优化的环长和分光比两结构参量,分析了瑞利后向散射式光纤陀螺仪信号的输出特性。选择双环的长度分别为1500 m和1078 m,2×2光纤耦合器的耦合系数分别为95.23%和94.88%构建了测试系统,用光时域反射计(OTDR)对不同转速所探测到的后向瑞利散射信号进行测量,验证了这种新结构的可行性。同单环后向瑞利散射式光纤陀螺仪相比,双环的采用,增加了测试的有效数据,使其更有利于识别,提高了测量转速的精度。