结合无源光学器件, 提出并设计了一种新型的高冗余光纤布拉格光栅(FBG)传感模块, 并将设计的FBG传感模块与波分复用技术相结合, 构建了高冗余FBG传感网络。以长方形铝合金板为研究对象, 对高冗余FBG传感网络的可靠性进行研究, 理论比较并实验分析了高冗余FBG传感阵列的适用性与可靠性。研究结果表明, 利用光开关在传感阵列支路之间的切换, 使得FBG传感网络更具有冗余性。这一方面能够解决使用过程中多个部位出现故障导致的某些FBG传感模块无法被计算机检测到的问题, 有效提高了传感系统的可靠性、容错性; 另一方面为工程应用中结构健康监测以及特殊部位监测提供了一种有效可行的监测手段。

采用电极脉冲电弧放电激励紫外曝光刻写的光纤布拉格光栅（FBG），重点研究了电极在栅区不同位置放电对光纤光栅光谱特性的影响。实验发现，在电极放电激励时，光栅反射率下降，光谱展宽并红移，放电引起的光谱变化具有可逆性。采用传输矩阵方法，在理论上分析了光纤光栅在电极放电产生的非均匀温度场下的光谱特性，与实验结果吻合。特别地，当电极在栅区中心位置放电时，光栅反射率下降幅度达到最大，反射谱峰值比无电极放电时小12 dB，表现出开关量特性。