提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪（FPI）和反共振（AR）效应的光纤温湿度传感器。将单模光纤（SMF）和端面固化了聚酰亚胺（PI）的带涂层无芯光纤（NCF）插入非封闭硅管两端构建FPI，利用具有相似光程的空气腔和空气-PI混合腔产生光谱叠加的游标效应，显著提高相对湿度检测灵敏度。NCF包层的光和部分折射进丙烯酸树脂涂层的光耦合形成AR，利用温度引起涂层折射率的改变导致AR非透射波长产生漂移，实现对温度的高灵敏度测量。实验结果表明：在10%~80%的相对湿度范围内，相对湿度灵敏度为510.25 pm/%；在26~35 ℃的温度范围内，温度灵敏度可达-4.48 nm/℃。该传感器具有成本低、灵敏度高的优点，在生物医学、健康监测等方面具有重要的应用价值。

目前光声成像中用于探测超声波的主流器件是基于压电材料的超声换能器，考虑到这类换能器的探测性能随器件尺寸的减小而大幅下降，科研者们近年来开始逐渐关注于小型化光学超声传感器的研究与开发。相较于传统的压电超声换能器，这些小型化的光学超声传感器通常具备较宽的探测带宽和与尺寸几乎无关的高灵敏度，在推动更深和更高分辨率的光声成像方面展现出了巨大的潜力。本文首先对光学超声传感器的发展历程进行了简要回顾，然后比较了3种重要的小型化光学超声传感器以及并行寻址的方法，其次介绍了这些传感器在光声活体成像方面的应用进展，最后展望了光学超声传感器的未来前景。

提出了一种基于夹层多模光纤干涉计的可穿戴式呼吸传感器。该传感单元是将一段长度为1~3 mm的渐变型多模光纤（GIMMF）夹在两段长度为1 mm的阶跃型多模光纤（SIMMF）之间制作而成的，由于二者芯径不匹配，故会构成光纤马赫-曾德尔干涉光路，其干涉峰的强度对微弯曲非常敏感，在0~2.36 m^-1曲率范围内最大灵敏度可达-74.03 dB/m^-1。基于此，将该夹层多模光纤干涉计集成到弹性腰带上并固定在人的腹部，通过监测该传感器透射谱中特征峰的强度变化可实时准确地获取呼吸信号。实验结果表明，该传感器可以区分不同类型的呼吸状况，且具有普遍适用性。

针对光纤热式风速计需要专门的泵浦激光或加热电阻所带来的成本增加和操作不便,提出了基于光源自加热效应的高灵敏度光纤热式风速计。首先在单模光纤端面用紫外光固化胶制作法布里-珀罗干涉仪并将其作为传感探头;然后利用传感探头对输入宽带光源的吸收所产生的热量,获得自身较高的初始温度;最后测量传感探头在气流作用下温度降低及应变所引起的干涉光谱的波长漂移量,根据波长漂移量与风速的特定关系来实现风速测量。在0~7 m/s的风速范围内对传感探头进行测量,结果表明传感探头获得高达-3.13 nm/(m·s ^-1)的风速灵敏度,响应时间约为250 ms。

The sensing characteristics of irradiated fiber Bragg gratings (FBGs) and Fabry-Perot interferometers (FPIs) were investigated under a 2 MGy dose of gamma radiation. The study found that the pressure sensitivity of FP sensors after irradiation was stable, while the temperature sensitivity of FBG sensors was unstable, and both wavelengths displayed a shift. These findings offer the possibility for the application of FP pressure sensors in the gamma radiation environments, and FBG sensors require further research to be suitable for application in the nuclear radiation environments.

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。

由于存在周期性的非线性误差，外差激光干涉仪的测量精度很难提高。对此，首先分析了外差激光干涉仪中非线性误差的来源，包括频率混叠、偏振混叠与鬼影虚反射。然后讨论了非线性误差的补偿与抑制技术，包括干涉信号处理、传统结构改进、偏振光空间分离、调相双零差干涉，接着介绍了非线性误差的测量技术，包括干涉信号处理测量、双相位差分检测、法布里-珀罗干涉仪检测。最后对非线性误差的补偿、抑制和测量技术做了总结与展望，为相关领域的研究提供了参考与借鉴。