提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪（FPI）和反共振（AR）效应的光纤温湿度传感器。将单模光纤（SMF）和端面固化了聚酰亚胺（PI）的带涂层无芯光纤（NCF）插入非封闭硅管两端构建FPI，利用具有相似光程的空气腔和空气-PI混合腔产生光谱叠加的游标效应，显著提高相对湿度检测灵敏度。NCF包层的光和部分折射进丙烯酸树脂涂层的光耦合形成AR，利用温度引起涂层折射率的改变导致AR非透射波长产生漂移，实现对温度的高灵敏度测量。实验结果表明：在10%~80%的相对湿度范围内，相对湿度灵敏度为510.25 pm/%；在26~35 ℃的温度范围内，温度灵敏度可达-4.48 nm/℃。该传感器具有成本低、灵敏度高的优点，在生物医学、健康监测等方面具有重要的应用价值。

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。

The sensing characteristics of irradiated fiber Bragg gratings (FBGs) and Fabry-Perot interferometers (FPIs) were investigated under a 2 MGy dose of gamma radiation. The study found that the pressure sensitivity of FP sensors after irradiation was stable, while the temperature sensitivity of FBG sensors was unstable, and both wavelengths displayed a shift. These findings offer the possibility for the application of FP pressure sensors in the gamma radiation environments, and FBG sensors require further research to be suitable for application in the nuclear radiation environments.

提出一种基于Fibonacci与最小均方差联合解调光纤法布里-珀罗传感器腔长的算法.利用Fibonacci搜索方法, 在一系列估计值中快速搜索到对应的最小均方差的数值, 并作为腔长解调结果.仿真分析了算法迭代次数与解调准确度之间的关系并进行温度测量实验.结果表明, 该算法的理论平均解调误差小于2×10－5 pm, 与实际腔长的拟合度优于0.9999, 解调动态范围可达2.5 mm；实验中, 该算法腔长解调分辨率为0.15 nm, 对应的温度分辨率达0.03℃, 解调时间少于0.03 s, 具有解调准确度高和运算速度快等优点.

针对局部放电测量中的光纤法珀传感器, 研究了其工作点稳定和提高灵敏度的参数优化方法.通过改变可调谐激光器的波长稳定了传感器的工作点.用激光器波长调谐范围确定腔长, 令玻璃薄板的反射率为1, 根据单模光纤对高斯光束的耦合特性和多光束干涉原理, 通过迭代算法得出光纤端面的最优反射率.基于波长调谐范围1530~1565nm的可调谐激光器, 制作了自由光谱范围28nm, 腔长43μm, 玻璃薄板反射率大于0.97, 光纤端面反射率0.52的法珀传感器.经实验测试, 法珀腔光损耗为10%, 条纹对比度为1.实验结果表明, 基于可调谐激光器的传感器工作点稳定, 可测试最小局放声压约为1Pa, 达到实用要求.

基于法布里-珀罗干涉仪的干涉瑞利散射测速技术原理,结合种子注入Nd∶YAG脉冲激光器、ICCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗干涉仪, 建立了一套干涉瑞利散射速度测量系统, 系统的速度测量准确度为10 m/s.对拉瓦尔喷管产生的超声速自由射流开展干涉瑞利散射速度测量, 得到气流的流动速度为366 m/s.在不需要外加任何示踪粒子的条件下, 利用流场气体分子本身的瑞利散射, 实现了对超声速流场速度的非接触测量.