相位敏感光时域反射计（Ф-OTDR）系统通常用于振动监测中，具有响应速度快和检测灵敏度高的优势，但受相干衰落效应的影响，导致振幅较低位置提取的振动信号相位信息失真。为此，本文提出一种基于宽带声光调制的高保真Ф-OTDR传感方案，实现对振动信号相位信息的高保真提取。该方案具有调制结构简单紧凑、相位延迟控制精确、频率分量灵活可控、不牺牲响应带宽和空间分辨率等优点。在验证实验中，灵活调制脉宽为100 ns，且同时将包含三个非等间距频率的多频探测光脉冲注入2 km的传感光纤，并以幅值评估的方式对多频拍频信号进行复用。结果表明，该方案中相干衰落的概率从17.541%降低到0.045%，并实现了对模拟振动信号相位信息的高保真重构。

天然气集输站场是天然气输送和储存过程中的枢纽,也是天然气泄漏检测的重点对象。传统的天然气泄漏检测技术响应慢、效率低,难以满足实际所需。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、无需维护等优点得到广泛应用。使用可调谐半导体激光吸收光谱技术实现了同时对天然气的主要成分甲烷、乙烯、乙炔三种气体实时测量的开放式检测和报警系统。实验结果表明,该系统响应时间小于2 s,其甲烷、乙烯、乙炔的测量精度分别小于100 ppm-m,40 ppm-m,50 ppm-m,为石油化工行业中天然气泄漏检测技术提供了新的技术方法。

针对滑坡深部位移监测目前存在的问题，设计光纤光栅(FBG)应变管。采用将裸FBG直接粘贴于应变管的方式制作FBG应变管，阐述了FBG应变测量原理和采用FBG应变管的滑坡深部位移计算方法。根据FBG应变管的性能测试,FBG应变管的应变灵敏系数为0.58 pm/10-6。现场实验结果显示FBG应变管的测量结果与测斜仪的测量结果非常吻合。

针对现有土压力传感器无法实现长期、实时监测的要求，设计了温度补偿式光纤光栅土压力传感器。选用有硬中心的平膜片作弹性元件，选用灵敏度高、体积小、质量轻、易于波分复用和组成传感网络的光纤光栅作敏感元件；同时采用了不受力光栅法进行了温度补偿。经实验测试，该传感器的灵敏度为1.5nm/MPa；线性度误差为0.35％；重复性为0.06％；迟滞为2.19％；静态误差为2.21％；这些指标能够满足实际工程应用要求。

针对铺设在滑坡体内的管道,提出了基于光纤光栅传感的管道滑坡监测方法.阐述了已知管道上三点应力求最大应力的方法.采用温度自补偿式光纤光栅应变传感器监测管体应力,对传感器测量的5.12汶川地震后管体应力数据进行分析.结果表明:地震对滑坡有显著影响,发生了浅层滑动面的较大位移;管体的应力都有显著增长,但总应力水平还低于预警阈值,尚处于安全状态.

针对穿插于滑坡体内的输油管道，提出一种基于光纤光栅传感的管道安全监测系统。系统由光开关和光纤光栅解调仪共同完成数据的自动测量和存储，并利用GPRS方式进行数据传输。利用已知管道上三点应力求最大应力的方法，选用自行研制的光纤光栅传感器监测管体应力。该传感器除了具有抗电磁干扰、耐腐蚀、稳定性好的优点，还可以实现温度补偿，不但排除了温度对测量结果的影响，还可以测量环境温度。经实际应用证明：该监测系统可实现实时监测，性能稳定。