聚合物空间稳定机制是陶瓷悬浮液稳定的主要方式。本文以聚合物空间稳定的氧化铝悬浮液为研究对象, 通过流变性能测试, 研究了悬浮液体积分数、聚合物含量、颗粒粒径对悬浮液弹性模量的影响规律。结果表明, 稳态剪切和振荡剪切两种流变测试模式都证明了悬浮液存在明显的弹性特征。确定了对于聚合物稳定的氧化铝悬浮液, 影响弹性模量的核心要素为颗粒表面间距, 因为颗粒表面间距影响了吸附聚合物的压缩程度。增大悬浮液体积分数、减小颗粒粒径均是通过降低颗粒表面间距以及被压缩吸附层的厚度使系统弹性模量上升, 表现为弹性变大, 最终影响悬浮液的稳定性。

该文介绍了一种基于马赫-则德尔干涉仪(MZI）与二甲基硅油(DSO)相结合的高灵敏度光纤温度传感器。传感器由MZI及填充在其表面的DSO组成。MZI由单模光纤-锥形无芯光纤-单模光纤构成。填充DSO后，MZI的谐振峰向右有小的漂移。通过跟踪MZI谐振峰波长随温度的变化，对环境温度进行测量。经测试，传感器的温度灵敏度为-97.7 pm/℃，而未填充DSO的MZI温度灵敏度为-50.1 pm/℃，传感器灵敏度提高了约1.95倍。该传感器具有结构制作简单，造价低及灵敏度高等优点，具有一定的应用前景。

设计了一款基于光纤法布里-珀罗(F-P)干涉仪型的位移传感器。首先将单模光纤和无芯光纤拼接在一起, 把无芯光纤的末端切成平面, 然后把该结构固定在精密位移平台上, 最后在无芯光纤末端位置处垂直放置一面全反镜, 构成一个复合的F-P干涉仪。实验中, 调节精密位移平台上的千分尺来改变无芯光纤与平面镜镜面的距离, 从而改变F-P干涉仪的腔长。实验结果表明, 干涉仪的反射谱谐振峰中心波长随位移变化发生线性漂移, 通过考察中心波长漂移量实现位移量的精确测量。实验获得传感器最大位移灵敏度为-80.95 pm/μm, 测量最大位移量为160 μm。设计的光纤位移传感器结构简单, 易制作及灵敏度高, 在航空航天、海底探测等精度要求较高的微位移测量场合具有一定的应用前景。

该文基于多模与熊猫光纤耦合设计了一款新型马赫-曾德尔干涉仪传感器, 该传感器对温度和轴向应变均较灵敏, 在温度或应变变化时, 传感器透射谱谐振峰波长发生线性漂移, 通过考察谐振峰波长偏移量来感知应变与环境温度。实验结果表明, 测得最大温度灵敏度为65.45 pm/℃, 最大应变灵敏度为-1.9 pm/με。利用传感器透射谱谐振峰两个波谷的温度和应变灵敏度构建测量矩阵, 实现了温度与应变的同时测量, 消除了交叉敏感。

在实际工程中, 光纤弯曲传感器有很大的市场需求。该文利用长周期光纤光栅与无芯光纤串联在1根光纤上构成传感器, 实现对弯曲的传感测量。无芯光纤与长周期光纤光栅级联后, 输出的透射谱中产生了大量对弯曲敏感的谐振峰, 实验考察了波峰1、2的中心波长随弯曲曲率的变化关系。研究结果表明, 波长漂移量与弯曲曲率间存在很好的线性关系, 实验测得弯曲灵敏度分别为-12.51 nm/m-1与-12.504 nm/m-1。该传感器具有结构简单、弯曲灵敏度高,成本低,重复性好等优点, 在大型建筑物与桥梁等弯曲测量领域具有一定的应用价值。

提出了一种基于多芯光纤的马赫-曾德尔干涉仪，其由单模-多芯-多模-单模光纤拼接而成，其中多模光纤充当耦合器，单模光纤与多芯光纤错位熔接形成不对称结构。实验研究了干涉仪的弯曲应变与轴向应变特性。实验结果表明，当干涉仪弯曲时，干涉仪透射谱波长发生线性漂移。利用波长变化可调解出弯曲的曲率大小，并且最大弯曲曲率灵敏度为-16.88 nm/m^-1。当干涉仪向0°和180°方向弯曲时，波谷波长漂移方向相反，由此可初步判断弯曲方向。此外，干涉仪对轴向应变也有较好的敏感性，利用测得的弯曲曲率与轴向应变灵敏度构建测量矩阵，可实现弯曲曲率与轴向应变的同时测量，并消除交叉敏感。

工程中对具有多参量同时测量功能的光纤传感器有很大的市场需求。为了实现多参量的同时测量，将长周期光纤光栅(LPFG)与锥形光纤级联构成传感器，研究了传感器对环境温度与轴向应变的传感特性，利用传感器透射谱中2个谐振峰波谷的温度和应变灵敏度构建测量矩阵，消除了交叉敏感，完成了温度与轴向应变的同时测量。实验结果表明：传感器透射谱谐振峰波谷的中心波长随温度变化、轴向应变变化均有很好的线性关系，最大温度灵敏度达到40.12 pm/℃，最大应变灵敏度为-1.502 pm/με。

利用飞秒激光油液辅助的加工方式,在单模光纤端面附近制作出20 μm直径的精密柱形微孔。利用微孔与光纤端面形成了具有明显光拍和游标效应的法布里-珀罗传感器,实现了对环境参数的测量。实验结果显示了传感器对外界温度、湿度、折射率以及气压具有较好的线性响应,传感器具有-0.0669 dB/℃的低温灵敏度、0.74 nm/%RH的湿度灵敏度、6.5 nm/RIU的折射率灵敏度、12.23 pm/℃的高温灵敏度以及1.743 dB/MPa的气压灵敏度。该传感器具有制作简单、性能稳定、结构紧凑等优点。

将多模光纤两端与单模光纤正对拼接在一起,通过光纤微孔及不同芯径光纤拼接构成一个复杂的马赫-曾德尔干涉仪,利用该干涉仪构成一款新型高温与折射率传感器。实验发现,传感器透射谱中谐振峰波谷dip 1的波长只随环境温度发生线性漂移,波谷dip 1的峰值强度只随环境折射率发生线性漂移。据此利用波谷得到一个关于温度与折射率的测量矩阵,实验测得高温灵敏度达到18.55 pm/℃,折射率灵敏度达到-155.2 dB/RIU(RIU为折射率单元)。利用波谷dip 1的这个特性实现了高温与折射率同时测量,不存在交叉敏感。该传感器结构紧凑简单、性能稳定、灵敏度高。

在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF)，构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪，利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配，通过HPCF的透射光会产生干涉谱，干涉谱随外界环境温度与折射率的变化而变化，从而可实现温度与折射率的测量。实验结果表明：利用该传感器测量温度与折射率的灵敏度分别达到了13.3 pm·℃-1和52.56 nm·(RIU)-1。该传感器具有体积小、结构简单、制作容易和灵敏度较高等特点，特别适合在电噪声环境中工作。