基于光纤光栅复用传感原理, 结合F-P可调谐滤波技术, 采用波分复用与空分复用相结合的方法构建光纤光栅复用传感网络, 并对传感网络中的电源、可调谐滤波器、光电探测器、光开关及传感光纤光栅阵列的组成等进行分析和选择, 提出了结构优化的分布式、大容量光纤光栅传感网络的组网方案。通过在光路中使用F-P标准具和参考光栅对波长值进行标定和校准, 提高了传感系统的测量精度, 为构建大容量、高精度、实时性强的光纤光栅传感系统提供了设计参考。分布式大容量光纤光栅传感网络在多点、多参量和大空间范围传感测量领域具有广阔的应用前景。

对光纤端面反射引起的光纤光栅阵列的信号串扰进行了理论分析和计算, 并通过实验测试了端面反射引起的传感阵列阵元的信号串扰值。根据阵列信号串扰产生的机理提出了光纤端面反射的抑制方法, 通过实验对该方法进行了验证。对光纤端面反射进行抑制后, 实验得到阵列端面反射引起的串扰小于－70 dB, 可满足光纤光栅传感阵列的实际使用需求。

研究了细长机敏柔性结构的三维形态拟合与重构方法以实现高性能飞行器结构形态主动监测。首先, 介绍B样条曲线拟合基本原理, 分析基于正交曲率信息的空间三维曲线重构算法和实现步骤, 并进行了数值仿真分析; 构建了机敏结构模型和实验环境, 基于Visual C++平台和OpenGL技术开发了可视化软件; 然后, 描述正交分布式光纤光栅传感阵列曲率检测方法, 分析与验证了实验模型结构的三维空间形态拟合与重构实验; 最后, 采用B样条与线性插值两种拟合算法分别对半径为50 cm的标准圆形态进行坐标拟合和对比。实验结果表明, B样条拟合算法具有更好的拟合重构效果, 其拟合坐标标准差是线性插值拟合算法的40%。光纤光栅机敏柔性结构空间形态重构与可视化效果良好, 验证了B样条拟合算法的高精度和低误差特性。