针对很多大型工程结构存在大变形但仍可以发挥功能性作用的特点,基于光纤弯曲损耗传感原理,设计了一种可用于位移测量的大量程、结构简单的线性传感器。从理论上证明了测量位移与光纤弯曲损耗之间的线性关系,并推导出表达式,开展了一系列标定试验和性能试验。试验结果表明,该传感器的测量范围为0~200 mm,灵敏度为0.1668 dB·mm -1,最小分辨位移为0.06 mm,重复性误差为0.26%,迟滞性误差为2.22%。所设计的传感器可用于结构的开裂测量和大型工程的连续监测,具有良好的应用前景。

针对滑坡体深部位移这一重要指标，基于光时域反射技术，设计了一种蝴蝶结形式的复合光纤装置用于监测深部剪切位移. 该传感装置由方形聚氯乙烯树脂管、毛细钢管、光纤、砂浆组合而成. 首先在40 mm×40 mm×500 mm(厚2.0 mm)的聚氯乙烯树脂方管四周开挖导槽，将Φ1×500 mm毛细钢管放置在导槽中. 然后用光纤穿入毛细钢管,光纤一端固定，另一端绕制成蝴蝶结形式.最后在聚氯乙烯树脂管外围浇筑Φ110 mm的砂浆，制作成圆柱式复合光纤装置. 室内边坡模型剪切测试台测试结果表明：该装置对深部剪切位移初测准确度为1 mm，最大测量范围为40 mm. 分析表明该复合光纤装置具有灵敏度高、测量范围大、结构简单易于安装等优点，可以用于滑坡以及野外岩土结构工程等进行现场原位监测.

针对山体滑坡中大力值监测的应用需求, 提出了基于光纤Bragg光栅(FBG)的5 MN力值传感器。该传感器采用8根FBG构成4组光栅偶对圆柱弹性体的应变进行采集, 光栅偶能有效地补偿温度对FBG尺寸的影响。通过ANSYS数值模拟计算并优化了圆柱弹性体的结构尺寸, 并按照国家规程进行了传感器检定实验。实验结果表明, 该传感器的直径为124 mm, 长度为302 mm, 应力测量范围为500~5 000 kN, 综合精度为1%, 最大力值对应的波长变化为2 567 pm, 灵敏度为2 kN/pm。该传感器除具有光栅传感的基本特点以外还具有结构简单、量程大、精度高等优点, 不仅适用于滑坡力值监测, 还适用于建筑、化工、煤矿、**等领域的力值监测。

基于光纤布喇格光栅传感监测原理, 设计了一种用于岩土滑坡监测的剪切位移传感装置.在等强度悬臂梁上粘贴光栅构成位移传感器, 位移传感器被嵌入Φ50的聚氯乙烯树脂管中, Φ50聚氯乙烯树脂管外套Φ70聚氯乙烯树脂管, 在两管之间浇筑1: 1的砂浆.通过室内模拟剪切测试, 该装置对剪切位移测量为30 mm, 初测精度为0.5 mm, 其对30 mm位移传感转变成光栅波长变化量为1 200 pm.该装置灵敏度高、稳定性好、测量范围大、线性好、结构简单, 可用于滑坡以及野外岩土结构工程等进行长期有效的监测.