封装热应力所致smile效应是阵列封装大功率半导体激光器中普遍存在的问题。为解决这一问题, 本文在研究smile效应产生机理的基础上, 提出采用错温封装技术和热沉预应力封装技术降低smile效应的措施。以某808 nm水平阵列封装半导体激光器为例, 采用仿真分析的办法研究了上述技术的可行性和有效性。仿真分析表明, 采用传统封装技术, 在恢复至室温22 ℃后, 芯片smile值约为39.36 μm, 采用封装前升高芯片温度至429 ℃的错温封装技术, 可以将smile值降至1.9 μm; 若采用热沉预应力技术, 对热沉的两个端面沿长边方向分别施加190 N 的拉力, 可以将smile值降至0.35 μm。结果表明, 这两种封装措施是有效的。错温封装技术和热沉预应力封装技术具有易于实现的优点, 其中热沉预应力技术对于各种smile效应类型和不同的smile值都可以调整和修正。

利用裸光纤布拉格光栅测量结构物表面应变，基于光纤层-胶结层-基体层的应变传递模型，从理论上分析了预张拉对应变传递率的影响,并通过实验进行了验证。利用预张拉光栅与未预张拉光栅同时测量了等强度梁正反两面的应变。实验中为排除黏贴长度及厚度的影响，采用LOCTITE点胶机控制滴胶量，得到应变随荷载变化的曲线，并与等强度梁理论应变值进行对比，得到应变传递率与荷载的关系曲线。结果表明，在测拉应变时，预张拉光栅的应变传递率高于未预张拉光栅的应变传递率，且两者都在96%以上；在测压应变时，预张拉光栅的应变传递率低于未预张拉光栅的应变传递率，且两者均在95%以上，与理论分析相符。这说明对测拉应变的实验，预张拉能提高应变传递率；而对测压应变的实验，预张拉会降低应变传递率。

为了研究预应力对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器水声探测性能的影响，建立了双膜片结构DFB 光纤激光水听器声压灵敏度与预应力关系的理论模型，运用有限元软件ANSYS 仿真分析了水听器动态性能与预应力的关系，加工制作了不同预应力作用下的DFB 光纤激光水听器原型样品，并在消声水池对其进行了实验研究。实验结果表明，随着预应力的增加，DFB 光纤激光水听器的频率响应趋向平坦，当预应力引起的水听器出光波长变化量增大到400 pm 时，水听器在2.5~10 kHz频率范围内的声压灵敏度为136.8 dB±0.3 dB，而预应力继续增大时，水听器的频率响应曲线变化非常小，这与理论分析和仿真结果都吻合较好。