基于有效全向反射原理的布拉格光纤可以通过调谐周期性的包层结构参数来实现特定波长的高功率传输。为了克服传统空心布拉格光纤易于形变的缺点，制备了一种基于补偿叠层挤压技术的硫系玻璃纤芯全固态布拉格光纤，解决了传统叠层挤压引起的光纤层厚不均匀问题。该光纤含有三对厚度相同的包层对，在整根6 m长光纤中包层对的厚度与光纤直径的比例保持恒定的3∶100。该光纤在4~10 μm的波长范围内具有四个明显的低损耗窗口，证明了优化玻璃厚度的补偿叠层技术可以有效改善光纤结构及光传输性能。

啁啾倾斜布拉格光纤光栅（CTFBG）在高功率光纤激光器的受激拉曼散射（SRS）抑制中有重要的应用。利用飞秒激光在纤芯/包层直径为20/400 μm的大模场面积双包层光纤（LMA-DCF）中刻写出不同角度的CTFBG，其最大滤除深度约为15 dB，最大滤除宽度约为8.9 nm。飞秒激光刻写CTFBG可以显著缩短制备周期，对推动CTFBG的研制与发展具有重要意义。

提出并实现了一种基于随机激光的光纤温度传感器。通过单模光纤的瑞利散射与布拉格光纤光栅（FBG）的反射提供激光器的光反馈，实现随机激光输出。结果表明，输出激光中心波长在1550.52 nm附近，阈值功率约为30 mW，当泵浦功率远高于阈值功率时，随机激光输出保持稳定。当FBG的温度在30 ℃到90 ℃范围内变化时，随机激光的输出波长会发生相应的移动，且温度和波长呈良好的线性关系，该传感器升温和降温时的温度灵敏度分别约为10.5 pm/℃和10.4 pm/℃。这种基于随机激光的光纤传感器将在温度传感领域有着广泛的应用前景。

建立表面粘贴布拉格光纤光栅(FBG)传感器、黏结层、被测物体三者间应变耦合传递的分离式模型,推导得出FBG测量应变与被测应变真值之间的修正关系。通过有限元模拟和实验,验证该理论模型的精确性,并在不同粘贴条件下讨论理论解的精确程度和适用性。结果表明:理论值与实验值稳合良好,误差普遍低于1.6%;应变感知率及精度与粘贴长度和涂层弹性模量呈正相关,与被测物体力学强度呈负相关;应变感知率对保护涂层、黏结层的几何特性不敏感,但其精度与两者呈负相关。研究成果对表面粘贴FBG应变测量、误差修正和传感器设计具有重要的参考意义。

硫系微结构光纤结合了红外硫系玻璃和微结构光纤的优点，在红外指纹区内分子结构鉴别、痕量气体检测、深空探测、红外激光传输等领域具有重大应用价值.本文从结构分类、应用特点和制备技术三方面，对目前红外硫系微结构光纤的研究进展进行了逐一介绍，并对硫系微结构光纤的未来发展进行了展望.

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。

基于一维光子带隙(PBG)效应导波机制的空心布拉格光纤(HC-BFs)具有灵活 方便的带隙调控能力和优良的 宽带低损耗传输特性,作为一类独特的光子带隙型空心光纤,在光波传输、色散管理与控制、光纤 型器件和传感检测等领域表现出巨大的应用潜力。从光纤波导结构设计与导波模式传输特性、包层 材料构成与光纤制备工艺,以及基于气态或液态被测物质填充中空纤芯的痕量气体检测和生化传感 中的应用等方面对HC-BF研究的发展历程和新进展进行了综合评述。

为了实现对齿轮弯曲应力的测量，本文在分析布拉格光纤光栅(FBG)应力传感模型的基础上，提出一种齿轮弯曲应力的光纤动态测试系统设计方案。进而利用耦合模式理论对 FBG的光谱特性进行分析，并确定了用于齿轮弯曲应力测量的光纤光栅探头参数；根据齿轮弯曲应力的分布规律，对光纤探头的布置方式和光纤传输路径进行设计。然后，设计基于 F-P滤波器的光纤光栅解调系统，仿真结果验证了解调系统设计的有效性和合理性。最后，通过理论分析得出，该测量方案具有结构简单，抗电磁干扰，适合于分布式测量等特点。