布里渊分布式光纤传感器适用于测量静态的温度/应力，而马赫-曾德尔干涉仪分布式光纤传感器(DOFS)可测量动态的应变变化。许多应用场合需要静态和动态的传感信息，这是单机理分布式光纤传感器难以达到的。由于布里渊光时域分析仪(BOTDA)和马赫-曾德尔干涉传感器都采用双向环路传感光纤结构，通过共用光源和主要光器件，将布里渊光时域分析仪和马赫-曾德尔干涉传感器相结合。利用布里渊传感测温度，马赫-曾德尔传感器测振动，从而可实现多机理多参量传感。搭建了25 km传感实验系统，对于马赫-曾德尔振动传感，定位精度达到60 m，并可计算振动频率；对于布里渊传感，在没有振动时传感光纤的始端和末端都为2 ℃的测量精度，但在振动时得到始端为3 ℃、末端为4 ℃的测量精度。

对于布里渊分布式光纤传感器(DOFS)，温度或应变的变化都会引起布里渊频移谱改变，因此存在交叉敏感问题。在以往对布里渊光时域反射(BOTDR)计的双参量传感研究中，采用单根光纤，通过同时检测布里渊频移和功率变化，实现双参量传感。但对于布里渊光时域分析(BOTDA)，由于受激布里渊散射的偏振相关性，不能实现对受激散射光功率的准确检测，因此难以实现单光纤的双参量传感。针对这一问题采用温度和应变系数不同的双光纤进行双参量传感。先测量了几种常用光纤的温度和应变布里渊频移系数，然后选择G652和G652成缆两种光纤，通过构建系数矩阵，由两根光纤的布里渊频移计算得出温度和应力，从而实现了温度分辨率25 ℃左右，应变分辨率约为200 με的双参量传感。

拉曼散射分布式光纤传感器(DOFS)能有效地进行长距离温度检测，并具有抗电磁干扰强、系统结构简单和灵敏度高等优点。但其空间分辨率与检测信噪比(SNR)之间存在一定的矛盾，即在一定的光功率限制下，当增加光源脉冲宽度以提高检测信噪比时，系统的空间分辨率也会因此降低。采用Simplex编码(简称S编码)光外调制的方式来解决这一矛盾，通过理论分析和数值计算研究了S编码对拉曼散射分布式光纤传感器的作用。在实现编码光调制的分布式光纤传感器中，存在如何产生高功率编码调制光这一问题，难以应用一般的脉冲激光器或内调制。采用光源外调制加放大的方案，建立了基于S编码的4.7 km拉曼散射传感实验系统，初步实验结果验证了码长为7的S编码，对检测信号比有1.6倍左右的改善效果。

对于普通单模光纤的布里渊散射光,其频移是温度或应变的函数,因此通过检测光纤散射光信号的布里渊频移率,即可得到沿光纤一维分布的温度或应变。布里渊光时域分析(BOTDA)仪适合于长距离分布式传感,但存在受激布里渊散射信号的偏振相关性问题,会造成探测信号随偏振状态的随机波动,因此难以得到稳定的布里渊光频移信息。采用正交偏振控制对参与受激布里渊散射的激励和探测光信号进行偏振处理,抑制了受激布里渊散射的偏振相关性,通过检测探测光信号得到了布里渊散射光频移。最后实现了25 km普通单模光纤的分布式传感,在5 m空间分辨率下分别达到2 ℃的温度分辨率和30 με应变分辨率。

对于普通单模光纤的布里渊散射光,其频移是温度或应变的函数,因此通过检测布里渊频移可得到沿光纤分布的温度或应变。但布里渊散射分布式光纤传感器有光时域分析和光时域反射计两种结构,两者具有不同的性能特点和使用场合,在实际传感应用中需要加以选择,用以实现有效的长距离光纤传感。如何在一个系统中融合这两种分布式光纤传感技术,其关键是产生传感所需的频移参考光或探测光。采用光纤激光器作为单一光源,基于微波电光调制产生频移参考光或探测光,并应用正交偏振控制来抑制偏振相关信号衰弱。在同一系统中实现了25 km普通单模光纤的布里渊光时域分析和光反射计,在5 m空间分辨率下达到3 ℃的温度分辨率。

对布里渊散射分布式光纤传感器(DOFS)检测原理进行了分析,针对布里渊散射光信号的特点,应用光相干和外差技术来检测布里渊散射光信号.具体采用微波电光调制产生频率可调的参考光,和布里渊散射光进行相干检测,根据布里渊频移特性取出布里渊散射光信号,从而得到分布式传感信号.分别实现了25km光纤的分布式温度和应变传感,达到3℃的温度分辨率、100με的应变分辨率和10m的空间分辨率.

在光纤光栅传感器的应用中一直存在着交叉敏感问题,必须采取各种措施进行补偿或区分.在悬臂梁的上下两面分别粘贴光纤光栅,通过分别测量这两个光栅的波长位移的改进型双光栅矩阵运算法来克服交叉敏感问题.该方法只需要一套光源和检测系统,装置简单,具有较低的成本和实际应用前景.

对干涉型光纤传感器的分集检测消偏振衰落技术进行了理论分析,提出了将各路信号平方后相加的信号处理方式,使之能实现单元及阵列的实时消偏振衰落信号检测.通过理论计算,可以使干涉信号幅度波动小于4.7dB,并得出三路检偏是分集检测的最简取值的结论,通过信号处理电路,能够在信噪比略有降低的情况下消除偏振衰落的影响,实现干涉型光纤传感器的消偏振衰落,并设计了用于阵列的分集检测的实现方式.

在双光束耦合实验中，观察到C60-AA复合LB膜具有光存储效应，分析说明光致聚体、单体之间的转化是这种光记录效应的主要原因。