本文研制了一种光纤耦合湿敏监测装置,此装置采用MEMS微位移传感器来进行湿敏微腔耦合位置的辅助校准,再用光强传感器对耦合输出的光波进行湿度感测和量化。这种基于MEMS位移传感器的耦合位置校准方法与现有的校准平台相比,无需外加太多繁琐、庞大的仪器装置,就可获得精准又便捷的校准效果。另外在传感系统后端可进行可编程控制程序开发,用加载的数据采集卡来实现湿度敏感单元敏感量的采集与显示。

提出了基于光强检测方式的空芯光纤表面等离子体共振(SPR)传感器。采用波长为532 nm的激光作为光源,对所设计传感器的性能进行了研究, 并采用光传输模型对传感器的性能进行了理论分析, 所得理论结果与实验结果相符。传感器在线性区的最高灵敏度和最佳分辨率分别达到8380.3 μW/RIU和5.5×10－6 RIU。相比于波长检测型空芯光纤SPR传感器, 所提传感器的分辨率提高了2个数量级, 且实验系统简单, 有利于器件的进一步小型化。

得出了在直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值，并且分析了 最小可探测幅度值分别和探测高度、接收孔径的关系。在直接光强检测方式下，针对水下声场形 成的表面微扰现象，通过建立探测系统的一维物理模型进行了理论推算。结论为：直接光强检测方式 下表面微波的最小可探测幅度值为0.4244mm。当表面微波幅度超过该值时，探测系统的灵敏度完 全满足对水下声场的实时监测要求。

激光声遥感探测水下声信号技术，是比以往任何一种水声探测技术都先进的技术,但探测系统的灵敏度一直未曾分析。得出了在直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值，并且分析了最小可探测幅度值分别和探测高度、接收孔径的关系。在直接光强检测方式下，针对水下声场形成的表面微扰现象，通过建立探测系统的一维物理模型进行理论推算。直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值为0.424 4 mm,当表面微波幅度超过该值时，探测系统灵敏度完全满足对水下声场的实时监测要求。

为了更好地对闪光灯性能做出评价,设计了一种应用于闪光灯的光强检测系统。该系统以Labview为开发平台,不仅能检测一定时间内的闪光波形,还可以计算出闪光的峰值光强、有效光强和闪光时间。介绍了该系统的参数计算原理、硬件结构和Labview程序设计,针对数据采集过程中易丢失数据问题提出了有效的解决方法,并通过对Excel表格的控制完成数据的存储。检测结果表明,该系统操作简单,可检测闪光时间＞1 ms的任意闪光波形,连续采集时间最大达10 s,利用该系统能对闪光灯性能做出很好的评价。

救生信号弹是民用船只海上救生的必要设备，其质量的好坏直接关系到人身安全。根据照度距离平方反比定律，结合光电技术和计算机辅助技术，研究救生信号弹的信号光强测试，构建测试系统。通过编写的测试软件，将测得的信号直接输入计算机，并直观地显示结果。实现了简易、快速测量救生信号弹发光强度和遮光率的目的。实验证明：该系统稳定可靠，并且符合生产企业生产过程在线检测的需要。

研究了一种基于表面等离子体波共振(SPR)光谱分析的折射率检测新方法。研究发现, 表面等离子体波共振效应光谱特征的折射率灵敏度会随着液体性质变化而发生改变。根据折射率测量范围不同, 分别选择共振波长和共振强度作为检测参量, 实现理论折射率分辨力达到10-5数量级以上。在理论分析和实验基础上, 设计出一种基于共振光强检测的终端反射式光纤表面等离子体波共振效应传感系统, 采用将传感信号和基准光信号的比值作为液体折射率变化的度量值。在1.3325～1.3991的折射率测量范围内, 度量值与折射率之间呈现单调递减关系, 线性相关系数为0.9983。通过定义耦合系数, 还可实现对表面等离子体波共振效应效应强弱和变化趋势的评估。

报道了基于光纤光栅反射谱带宽调制和光强差分检测技术实现单一光纤光栅温变不敏感动态压力传感的新方法。设计了一种结构新颖的双孔梁压力传感装置, 依据双孔梁有限元受力分析将光纤光栅准确定位于线性梯度应变区, 压力作用下光纤光栅反射谱对称展宽, 反射光强线性正比于压力变化。基于光波导理论和材料力学原理推导了线性梯度应变场作用下光栅反射谱带宽、反射光强与压力之间的响应关系。利用光强差分检测技术取代传统波长解调方法, 简化解调过程的同时传感系统免受温变影响。实验表明, 在-10～80 ℃的温度变化范围内, 系统测量误差小于总量程(120 kPa)的1.8％, 动态响应速度约80 Hz, 重复测量系统输出稳定, 具有较好的应用价值。