提出了一种基于预扭制保偏光纤（PMF）Sagnac环形镜结构的光纤扭转传感器，该传感器可以同时实现扭转方向的判别和扭转角度的测量。此结构的传感部分由熔接在两段2 mm长的多模光纤（MMF）中间2 cm长预扭制的熊猫型PMF构成，通过透射光谱中谐振波谷波长或功率变化的测量，实现扭转方向判别和扭转角度的测量。实验结果表明，该传感器具有较高的灵敏度。逆时针扭转时，谐振波谷波长随着扭转角度的增大发生蓝移，波长灵敏度最大为-455 pm·rad^-1·m，功率灵敏度为-1.35 dB·rad^-1·m；顺时针扭转时，谐振波谷波长随着扭转角度的增大发生红移，波长灵敏度最大为182 pm·rad^-1·m，功率灵敏度为2.20 dB·rad^-1·m。该传感器具有结构和制作简单、成本低廉等优点，在扭转或者旋转测量领域具有潜在的应用前景。

提出一种基于七芯光纤和保偏光纤结构的光纤曲率传感器,该传感器先将一段七芯光纤和保偏光纤对芯熔接,然后在其两端熔接普通单模光纤分别作为输入和输出光纤。实验研究了七芯光纤长度分别为80,100,120 mm的三种传感器的曲率特性,结果表明:当曲率增大时,传感器的透射谱发生明显的红移现象,因此通过监测透射谱谐振波谷波长的漂移可实现曲率的测量。传感器的曲率灵敏度随着七芯光纤长度的增加而增大,在七芯光纤长度为120 mm时传感器获得最大的灵敏度,为17.31 nm/m -1。但温度特性实验表明该长度下的传感器对温度具有较高的灵敏度,故在实际应用中,为避免温度对测量结果的影响,可选择温度灵敏度最低、七芯光纤长度为100 mm的传感器进行曲率测量,该长度下的最大曲率灵敏度为16.79 nm/m -1。与其他光纤结构传感器相比,所提出的传感器具有制作简单、价格低廉、消光比高等优点,可用于土木工程等领域。

为了探究光纤布喇格光栅(FBG)传感器对冲击能的新型实时解调方法, 利用FBG边缘滤波法原理, 对板材进行了冲击能大小的测量研究。对于小质量小球冲击铝板过程, 实验采用FBG光谱右边缘移动滤波解调；对于大质量小球冲击亚克力(PMMA)板和铝板过程, 提出了一种基于阻尼衰减原理的新型解调方法。实验结果表明: 冲击能较小时, 直接利用峰值大小解调, 拟合度达到0.988, 最高灵敏度为0.0007476 v/g；冲击能较大时, 采用包络峰值衰减10%时所对应的时间长度解调, PMMA板和铝板的拟合度分别为0.94、0.89。

提出了一种基于单模-保偏-单模(SPS)结构的高灵敏度曲率光纤传感器,该传感器将保偏光纤(PMF)的两端熔接在两段单模光纤之间。研究了传感器的曲率传感性能,以及保偏光纤的长度对传感器曲率灵敏度的影响。结果表明,随着曲率的增大,传感器输出光谱出现明显红移现象;保偏光纤长度对传感器的曲率灵敏度有重要的影响,当保偏光纤长度为11 cm,曲率为0.43~1.37 m ^-1时,获得最大灵敏度为59.849 nm/m ^-1的传感器。与其他光纤结构的传感器相比,该传感器具有结构简单、易于制造、灵敏度高等优点,可用于结构健康监测传感领域。

提出基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器和三点弯曲测试法测量金属梁杨氏模量的新方法。将FBG 粘贴在待测金属梁上，采用三点弯曲测试法对待测金属梁进行负荷，推导出了一个具有普适性的，可以测量任意片状刚性固体材料的杨氏模量的公式，利用该公式分别对铁梁和铜梁的杨氏模量测量进行了实验研究。结果表明，采用FBG 传感器测得的结果与标称值的误差分别为0.5%和0.6%，并且FBG 的反射中心波长与负荷具有良好的线性关系。另外，FBG 粘贴位置对测量结果影响不大。该方法在刚性固体材料杨氏模量的测量中有着潜在的应用前景。A

提出并实验证明了一种基于自外差探测和波长扫描技术的光纤布拉格光栅远距离传感系统。该系统将远程光纤光栅阵列的反射信号光与本地参考光进行差频探测，并通过声光调制器对探测光的频移及脉冲进行调制，有效地提高了系统的探测灵敏度和传感距离。在没有放大的情况下，在171 km的探测距离处，光纤光栅传感器的反射布拉格波长信号的信噪比达到33 dB。该系统可以准确地绘制出远端光纤光栅阵列的反射谱，实验结果显示两个光纤光栅的布拉格波长与温度均成良好的线性关系，且传感灵敏度为11 pm/℃。

布里渊光时域反射仪(BOTDR)是一种具有广泛应用前景的分布式光纤传感器。对于特定的入射波长，自发布里渊散射光的布里渊频移与温度和应变成线性关系，通过测量光纤沿线布里渊频移分布可实现温度或应变的分布式传感。布里渊功率谱扫描是BOTDR获取布里渊频移的常用手段，已有光频差扫描与电频扫描两种方式。基于布里渊频移对波长的依赖性，提出一种波长扫描型BOTDR。采用可调谐激光器作为光源，通过扫描入射光波长，来获取布里渊功率谱，该方法兼具光频差扫描与电频扫描的优点。实验证明了该方法的可行性，对23.4 km光纤进行测量，实现了5 m的空间分辨率与2.2 ℃的温度测量精度。