针对光纤热式风速计需要专门的泵浦激光或加热电阻所带来的成本增加和操作不便,提出了基于光源自加热效应的高灵敏度光纤热式风速计。首先在单模光纤端面用紫外光固化胶制作法布里-珀罗干涉仪并将其作为传感探头;然后利用传感探头对输入宽带光源的吸收所产生的热量,获得自身较高的初始温度;最后测量传感探头在气流作用下温度降低及应变所引起的干涉光谱的波长漂移量,根据波长漂移量与风速的特定关系来实现风速测量。在0~7 m/s的风速范围内对传感探头进行测量,结果表明传感探头获得高达-3.13 nm/(m·s ^-1)的风速灵敏度,响应时间约为250 ms。

为了研制结构简单、成本低、可批量生产的微型光纤温度传感器, 分析了薄膜干涉型光纤温度传感器的原理, 选用ZrO2和Al2O3两种介质薄膜材料, 采用TFCalc膜系设计软件设计了薄膜干涉型光纤温度敏感探头的膜系, 由南光ZZS1100-8/G箱式真空镀膜系统采用电子束蒸发技术在普通多模光纤端面蒸镀介质薄膜, 形成法布里-珀罗(Fabry-Perot)薄膜干涉, 并搭建光纤温度传感测试系统, 测试结果表明: 在200~600 ℃范围内, 所设计的干涉型光纤温度传感器的测试光谱随温度变化产生一定的波长漂移, 且波长漂移的温度特性为线性, 线性相关系数为99.7%, 灵敏度为8.37×10-6/℃。基于法布里-珀罗干涉的薄膜型光纤温度传感器体积小, 成本低, 结构紧凑, 可批量生产, 适合安装位置狭小或对传感器集成化要求较高的场合。

针对超高压直流输电系统对光纤的特殊要求，研究了适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统的几种特种光纤的主要性能指标。对光纤的芯层/包层直径、衰减值和最小弯曲半径等光学特性和阻燃等材料特性进行了研究，为寻找适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统中不同应用环境且性价比较优的特种光纤提供了参考。通过实验分析得知，光纤的芯径越小，光纤在850 nm的衰减值越小。因而在超(特)高压直流输电测量和控制系统应用中，当数据传输量较大、对传输信号带宽有一定要求时，倾向于选择小芯径(约62.5 μm)的光纤；而对功率传输有要求时，则倾向于选择大芯径(约200 μm)的光纤。

对光触发晶闸管应用中使用较广泛的一种特种光纤进行了性能分析，对该光纤的芯层与包层的掺杂和包层/芯层直径比等关键光学特性进行了系统的研究，为光触发晶闸管寻找到性价比较优的特种光纤提供了参考。通过对比分析得出，在光触发晶闸管触发应用中，光纤设计类型为芯层直径200 μm，包层直径 250 μm；采用阶跃折射率分布设计；芯层掺杂为锗氟共掺，芯层掺杂量为锗元素16 mol%、氟元素5 mol%；包层掺杂为氟元素，包层掺杂量为1 mol%的光纤触发性能较优，适合光触发晶闸管的应用。