提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器, 用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器, 利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构, 然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光栅。该取样光栅反射谱具有等间距、窄带宽的特点, 并且可通过调整单螺旋扭转率来自由改变取样周期。通过实验研究了传感器对温度和光纤轴向应变的响应, 结果表明：当单螺旋扭转周期P=504.0 μm(扭转率α=12.47 rad/mm), 布拉格光栅周期Λ=544.6 nm, 器件长度L=5.0 mm时, 温度和轴向应变灵敏度分别为10.12 pm/℃和1.12 pm/με。较同类型取样光栅传感器, 该传感器具有制作简单、灵活性高、稳定性高和成本低的优点, 且在多波长光纤激光器和多通道光谱滤波器等领域展现出应用潜力。

提出并实现了一种基于大偏置量熔接的单端反射式光纤Mach-Zehnder（M-Z）干涉仪。在一段数百微米长的单模光纤两端以大偏置量对称地错位熔接两段光纤，将其中一段光纤的端面镀制薄金膜作为反射镜面，使在外界环境和光纤包层材料内传输的光产生相位差，并在器件反射端能够观测到较强的干涉光谱。实验发现，该干涉光谱随外界折射率（RI）变化可发生较高灵敏度的漂移，当偏置量为62.5 μm和空腔长度为554 μm时，测得其水环境的折射率灵敏度和空气中的温度灵敏度分别为-13257 nm/RIU（RIU为单位折射率）和37.33 pm/℃。与已报道的同类型器件相比，所提传感器具有折射率灵敏度高、结构紧凑、可单端测量以及稳定性好等优点，在生物化学传感和环境污染监控等领域中具有良好的应用前景。

为研究基于全固光子带隙光纤(AS-PBF)传感器的特性,使用熔接机在一根AS-PBF上间 隔一段距离制作两个锥形光纤,制备出一种基于双锥型模式干涉的特种光纤传感器。与传统 单模光纤或折射率传导的光子晶体相比,AS-PBF的纤芯有效折射率较低,而包层有效折射率 较高。通过理论分析和实验验证,研究了这种光纤结构对温度和轴向应力的响应。实验 结果表明:温度和轴向应力灵敏度分别约为0.063 nm/°C和－1.74 nm/N。 与长周期光栅、布拉格光栅相比,基于全固带隙光纤的双锥型模式干涉传感器具有结构紧 凑、制备简单等优势,在光纤传感领域具有广泛的应用前景。

为实现高精度和高灵敏度的折射率测量,采用微米级氢氟酸液 滴化学腐蚀的方法制作非对称的微纳光纤Fabry-Perot (FP)谐振腔,具有波导尺寸小、损耗低、双折射率高和腔Q值高等优点。不同正交偏振方向的谐振模式对 外界折射率变化具有不同的响应,沿光纤快轴和慢轴方向的模式折射率灵敏度分别为133.8 nm/RIU、 117.1 nm/RIU, 快慢轴方向的温度灵敏度均为0.012 nm/°C, 通过光谱仪监测两束偏振光的 波长差可实现温度独立的折射率测量。采用不同FP腔参数的光纤 传感器进行实验研究,结果表明光纤FP传感器腔直径越小,腐蚀占腔长比越高,其折射率灵敏度越高。