为了实现磁场和温度的同时测量,实验制作了基于球形-细芯-球形传感结构的马赫-曾德尔干涉仪。采用将磁流体作为外环境包覆传感结构的方法,进行了双参量的传感研究。外界磁场和温度改变时,磁流体的折射率有规律地变化,可以同时测量磁场和温度,但因消光比差,故在此基础上改良设计了一种球形-多模-细芯-球形传感结构。结果表明,单峰解调方式得到的球形-细芯-球形传感结构的磁场和温度灵敏度分别为-0.0967 nm/mT和0.0667 nm/℃; 改良之后的球形-多模-细芯-球形结构干涉效果好,且磁场和温度灵敏度分别为0.1267 nm/mT和-0.1213 nm/℃,具有低成本、高灵敏度、抗噪、应用性好等特点。该研究可为磁场和温度双参量传感设计提供参考。

磁流体的固体磁性和液体流动性在温度与磁场传感领域有很大的应用潜力。将磁流体和光纤传感结构结合，将外界温度与磁场的信息调制于传输光波上，通过解调特征光谱的参量，实现温度与磁场的传感。综述了基于磁流体的温度与磁场传感器的研究进展，从磁流体与传感结构不同结合方式的角度，介绍了基于模式干涉、倏逝波、光纤光栅、光纤环镜、光子晶体光纤、表面等离子体、法布里-珀罗（FP）干涉的温度与磁场传感器。分析比较各传感结构的传感原理、灵敏度，展望未来的发展趋势。其中，磁流体填充特种光纤的温度与磁场传感器具有较高的灵敏度，结构稳固，抗干扰性强。

在色散补偿光纤上刻写光栅, 形成全光纤复合传感结构, 将干涉结构和光栅结构集成在同一段光纤内.分析了干涉包层模式和布拉格谐振峰对纵向拉力以及温度的响应机理.通过监测包层模式和布拉格谐振峰的波长漂移量, 建立矩阵方程, 实现对纵向拉力和温度双参量的同时测量.实验结果表明, 包层模式和布拉格谐振峰对温度的响应灵敏度分别为49.4 pm/℃和11.0 pm/℃, 包层模式对纵向拉力的响应灵敏度为1.05 pm/με, 布拉格谐振模式对纵向拉力的响应灵敏度为0.651 pm/με, 且这四个参数均表现出良好的线性度.该传感器结构采用低阶包层模式和纤芯基模模式, 对外界环境折射率不敏感, 能较好地应用于纵向拉力和温度的同时测量中.

提出并制作了一种基于多芯光纤与单模光纤错位构成的马赫-曾德尔干涉仪, 将其与光纤布喇格光栅级联, 形成的全光纤传感系统可实现横向压力和温度双参量同时测量.马赫-曾德尔干涉仪是利用多芯光纤和单模光纤的模场不匹配而发生模间干涉, 当外界横向压力直接作用在多芯光纤内部光场, 干涉仪具有较高的灵敏度.实验结果表明: 马赫-曾德尔干涉仪压力灵敏度为28.57 nm/(N·mm-1), 线性度为0.997, 而光纤布喇格光栅在一定范围内对压力变化不敏感; 马赫-曾德干涉仪和光纤布喇格光栅对温度变化都具有较高的线性度, 温度灵敏度分别为56.1 pm/℃和11.3 pm/℃.对于分辨率为0.02 nm的光谱仪, 传感器可实现的压力和温度测量分辨率分别为7.0×10-4N/mm和0.03℃.马赫-曾德尔干涉仪的透射谱和光纤布拉光栅的谐振峰对横向压力和温度的变化有不同的光谱响应, 利用光谱仪对传感器的透射谱实时监测, 方便地实现了压力与温度双参量的测量.该传感器结构简单, 灵敏度高, 可用于不同领域的压力传感.

光纤激光传感系统作为一种新型的光纤传感技术，结合了光纤传感的高灵敏度、可分布式测量和不易受电磁干扰等优点，以及光纤激光器的窄线宽和高光信噪比等优势，能够很好地应用于油田、矿山、桥梁、电力以及飞机等领域的测量和安全监控。从两个方面介绍了目前光纤激光传感系统的研究进展，一方面是基于单参量测量的光纤激光传感系统，系统所探测的参量包含了温度、应变、折射率、电流、声波和风速等；另一方面是基于双参量测量的光纤激光传感系统，主要是解决温度与横向应力、应变和折射率等交叉敏感的问题。

采用了一种基于等强度悬臂梁的双光纤栅组合法, 实现温度与应力的同时测量。 选用同一批次生产的参数一致的 两根光纤Bragg光栅, 将其分别粘贴在等强度梁的上下表面, 通过梁上下光栅所受的应力大小相等而方向相反, 产生两个反射峰来实现温度与应力的同时测量。通过实验测得光栅温度灵敏度系数为0.1346 nm/°C, 梁上下光栅 误差仅为0.0001 nm/°C;应力灵敏度系数分别为0.4085 nm/N, －0.4089 nm/N, 误差也仅为0.0004 nm/N。实验结果 表明该方法切实可行, 制作工艺简单, 克服了传统双光栅组合法难以保证测量位置准确性的缺点。

介绍了一种以悬臂梁为基底，单光纤光栅为传感元件，测量温度和压力的方法。分析了温度和波长的非线性关系对测量结果的影响，给出了布拉格共振波长与温度的 线性及非线性的适用范围。光纤光栅的裸光栅部分和预应变部分波长与温度的线性适用范围分别为:－11.2℃～89℃, 22.5℃～62.5℃。 在此测量范围内，温度和压力响应曲线具有良好的线性。相应的压力灵敏度系数和温度灵敏度系数分别为:0 nm/N, 0.4082 nm/N, 0.0128 nm/℃, 0.1346 nm/℃。结果表明，该方法简单易行，为温度和压力的实际测量提供了便利。

为了解决实际工程应用中光纤光栅和分布式布里渊共线技术测试应变的绝对温度补偿方法成本较高、不易布设等问题,采用光纤布里渊和布喇格光栅共线技术应变感知的温度互补偿方法,通过感知探头——双光纤光栅-纤维增强复合智能筋的室内和户外温度补偿试验探讨了该方法的有效性和适用性。结果表明,该方法可以实现光纤布里渊和光纤光栅的准分布式温度互补偿,误差低于8%,在工程接受范围内。此外,该技术还能同时给出应变和温度双参量测试结果,简化了传感系统,降低了布设成本,适合实际工程应用。

介绍了一种具有温度和间隙双参量测量功能的光纤Bragg光栅传感器。这种传感器结构紧凑、体积小，具有良好的重复性和稳定性，可用于微小曲面内的温度和间隙大小的同时测量。实验表明，该传感器具有良好的重复性和稳定性，测量范围内，间隙测量误差不超过±2 μm，温度测量误差不超过±0.7 ℃。