人类指尖的指纹图案以及互锁的表皮-真皮微结构在放大触觉信号并将其传递给各种机械感受器方面发挥着关键作用，从而实现对各种静态和动态触觉信号的时空感知。本文报道了一种受指尖皮肤微结构启发的微纳光纤柔性触觉传感器，该传感器具有环形脊的指纹状表面、错峰互锁的微结构以及刚度差异化的树脂/聚二甲基硅氧烷多层结构。通过这些设计特征，传感器能够以高耐久性、高灵敏度（20.58 %N^-1）、快速响应（86 ms）及大动态范围（0~16 N）检测多种时空触觉刺激，包括静态、动态压力和振动，并能够识别物体的硬度和表面纹理差异。该传感器具有结构紧凑、制作简便、易集成、抗电磁干扰等优点，可被应用于机器人皮肤、可穿戴传感器和医疗诊断设备中。

本文提出了一种磁流体包覆的无芯-三芯-无芯光纤结构的磁场传感器。将两段2 mm的无芯光纤熔接在50 mm的三芯光纤两端, 并将此结构插入70 mm长的毛细管中, 通过向毛细管里注射磁流体, 使无芯-三芯-无芯这一结构浸没在磁流体里。无芯光纤用来激发三芯光纤的包层模, 并实现模间干涉。通过测量透射谱波谷波长的漂移或探测透射谱波谷的强度损耗可以实现对磁场强度的检测。实验结果表明: 该传感器在磁场强度为8~16 mT内, 透射谱的特征波长漂移随之线性变化, 在1 606 nm附近的波长漂移灵敏度为68.57 pm/mT; 该波长附近的透射谱强度损耗变化在相同的磁场强度范围内呈现良好的线性度, 对应的强度灵敏度为0.828 7 dB/mT。该传感结构制作简易, 灵敏度高, 成本低廉, 在磁场传感领域中有一定应用价值。

相位载波调制解调算法是干涉测量的关键技术之一。阐述了相位载波的调制解调原理,说明了相关参数的最佳选取数值, 介绍了两种传统的相位载波解调算法,描述了相位载波算法存在的有限的动态范围问题、伴生调幅问题、载波相位延迟问题和相应的解决办法。 最后总结相位载波调制解调算法的问题并展望了光纤传感器的发展趋势。

多模光纤模间干涉传感器因其自身结构简单、成本低廉、重量轻、灵敏度高、集成度好、不受电磁干扰等优点成为光纤传感器的研究热点，广泛应用于大型结构安全监测中应力、温度、振动、位移等物理量的测量。多模光纤模间干涉传感器的研究主要以迈克耳孙干涉和马赫-曾德尔干涉为主。传感器的传感臂由单模光纤和多模光纤构成，通过不同光纤的熔接实现模式耦合。通过腐蚀传感光纤并涂覆相应的敏感材料，实现折射率、浓度、磁场等物理量的测量。光纤模间干涉传感器的制作主要是传感光纤、光纤熔接方式的选择及参数的优化。综述了近年来国内外多模光纤模间干涉传感器的研究进展并分析了各自的优缺点。

针对现有光纤倏逝波传感器灵敏度不高、不易封装等问题，本文提出一种超长分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟，分析相同纤芯直径，不同结构和溶液浓度对传感器灵敏度的影响，通过化学腐蚀方法制备出不同结构参数的倏逝波传感器，并用不同浓度亚甲基蓝溶液对传感器的灵敏度特性进行实验验证。实验结果表明：在腐蚀深度不变的情况下，增加传感长度和采用分段结构可以有效的提高传感器的灵敏度和检出限，该传感器对亚甲基蓝的探测浓度可达到10^{-6 mol/L 量级，其灵敏度高，结构简单，易制备，成本低，在物质光谱检测方面有着潜在的应用。}

光纤表面等离子体共振传感器具有体积小、抗电磁干扰,可以实现在线实时远距离检测的优点.为提高传感器的性能,建立了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感的物理模型,分别研究了侧边抛磨光纤的剩余厚度、银膜层的厚度对传感器的灵敏度、共振峰的深度和半高全宽等的影响.结果表明:光纤剩余厚度越小,表面等离子体共振现象越强;随银膜层的厚度增大,共振峰的宽度变宽,而传感器的灵敏度呈现非单调变化.通过综合表面等离子体共振传感器的折射率传感灵敏度和共振峰半高全宽,提出了质量因数作为传感器的优化指标,并最终得到最优化的设计方案为光纤剩余厚度为66.5 μm,银膜的厚度为50 nm,此时质量因数达到98.67.

提出一种基于倏逝波吸收原理的分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟，分段波导中高阶模在每次分段的第一个界面上被反复地激发。分析不同结构、纤芯直径和溶液浓度对传感器灵敏度的影响，通过化学腐蚀方法制备出不同结构参数的倏逝波传感器，并用不同浓度亚甲基蓝溶液对传感器的灵敏度特性进行实验验证。实验结果表明，在传感直径相同的条件下，传感长度为5 cm分段结构光纤倏逝波传感器的灵敏度为0.0135 L/mmol，优于传感长度为6 cm的传统的单一直形传感器的灵敏度0.0102 L/mmol。分段结构光纤倏逝波传感器能有效地激发光纤中低阶模到高阶模的转变，从而提高传感器的灵敏度。实验结果与模拟和理论结果相符。因此，分段结构光纤倏逝波传感器相对于传统的单一的直形传感器不仅具有较高的灵敏度，且机械强度较高，在物质光谱检测方面有着潜在的应用。

表面等离子体共振传感是基于光学消逝波与金属表面等离子体波共振的一种高灵敏度、 快速、 无标记的测量方式。 光纤的表面等离子体共振传感具有在线测量、 体积小、 抗电磁干扰等优点。 为提高折射率传感灵敏度, 采用轮式侧边抛磨法抛磨掉多模光纤的全部包层和部分纤芯, 并采用溅射法在光纤抛磨区先镀高折射率的铬层然后镀金膜, 制作了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感器。 研究结果表明: 该传感器可实现液体折射率在1333～1431 RIU范围的测试, 平均光谱灵敏度为411×103 nm·RIU-1, 在1417～1431 RIU折射率范围内光谱灵敏度达109×104 nm·RIU-1, 折射率测量范围和光谱灵敏度均优于已报道的结果。 此外, 该传感器具有良好的稳定性与重复性实验测试, 最小分辨率约为36×10-5 RIU。 该传感器光谱灵敏度高、 检测范围大、 尺寸小及良好的稳定性与重复性等优点, 可被用于食品检测、 环境监测、 生物医学检测等相关领域。

为提高车辆在特殊环境下的行动能力, 通过引入光纤技术提升车辆的智能化和综合化。新型光纤技术是辅助车辆获得更高性能的有力**。对此综述了车载光纤领域内的光纤通信及光纤传感技术的应用, 包括可提高车辆数据处理与传输能力的塑料光纤和通信用器件光纤旋转连接器、光纤传像束以及光纤陀螺和光纤传感网络等。简要介绍了它们的工作原理和国内外的研究现状, 并提出了光纤技术在车辆应用中的新挑战。