提出一种借助机器学习算法从信号非完整信息提取待测参量的方法，该方法以只包含信号部分信息的功率谱幅度数据取代包含脉冲幅度和相位全部信息的数据来完成参量提取，克服了复杂光信号相位信息测量困难的问题。通过模拟仿真，验证了使用机器学习算法实现从脉冲演化提取传输介质参量信息的能力以及利用缺失相位信息的脉冲功率谱实现光纤多参量探测的可行性。仿真结果表明，采用适当的机器学习算法，所提方法的均方误差可控制在0.3%以内。

海水水合物富集区的特征分析可作为深海可燃冰勘探的重要依据。为了实时分析海水溶解气体, 采用离轴积分腔输出光谱技术 (ICOS) 对利用膜分离获得的溶解气体进行了实时检测。实验搭建了适合深海走航观测的精密光谱分析仪器, 并进行了理论分析和实验验证, 实验得到 CH4 的浓度 (体积比) 探测范围为 1.073×10-8～1×10-3, CO2 的浓度 (体积比) 探测范围 为 3.39×10-6～1×10-2, CH4 同位素丰度的测量精度为 1.2‰, CO2 同位素丰度的测量精度为 1.74‰ 。实验结果表明, 系统具有良好的灵敏度和稳定性, 可以实现深海连续走航观测。

近年来，基于光纤的功能器件被广泛应用，光纤传感器相比于传统传感器具有成本低廉、体积小、质量轻、灵敏度高、耐恶劣环境、抗环境电磁干扰等诸多优势。回顾了光纤的发展历程和基本概念，分别从传统光纤和微结构光纤(光子晶体光纤)两大类别出发，介绍了应用于温度、湿度、应力、磁场等多参量多维度的传感系统。着重介绍了液晶注入型光子晶体光纤的制备流程，以及基于该光纤双折射特性的传感应用。最后，提出了“Lab on fiber”的概念，并对光纤传感的未来发展愿景进行了展望。

目前随着公共安全领域非法入侵事件的数量急剧增加,迫切需要新型传感技术来侦测非法入侵事件。针对精确定位、准确识别、多参量融合等瓶颈问题,天津大学、天地伟业技术有限公司等研究机构提出了光电信息事件识别感知关键技术,其紧密融合了视频监控和分布式光纤传感两种技术的优势,通过光时域与光频域分布式扰动定位技术、干涉信号模式识别技术、超星光图像识别技术、视频捕捉分析识别技术、多参量感知融合技术、主动式偏振跟踪感知技术等,实现了重点区域内异常事件的全天候、全覆盖监控识别。重点介绍了光电信息事件识别感知的关键技术研究进展。

油中特征气体(H2, CO, CO2, CH4, C2H4, C2H6, C2H2)的快速准确检测是变压器在线监测的重要环节。 激光拉曼光谱技术适用于特征气体的检测, 能克服传统在线监测的诸多不足。 在拉曼光谱图2 900～3 300 cm-1谱段, 甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)气体特征谱峰聚集, 研究此谱段中不同含量比的混合气体样本对变压器油中混合气体定量分析具有重要意义。 在单一特征气体拉曼光谱检测的研究基础上, 选取预处理后光谱图中特征峰的谱峰高度、 半高宽以及谱峰面积多个参量作为特征因素, 对变压器油中混合气体进行定量分析。 以二阶微扰理论分析计算得出, 甲烷拉曼光谱中存在四个特征谱峰, 选取的谱段中包含以3 111与3 284 cm-1为拉曼频移中心的两峰, 乙烷拉曼光谱中存在六个特征谱峰, 选取谱段中存在3 111与3 187 cm-1两峰, 理论上通过谱段中携带的特征谱峰信息能够计算两种气体含量; 通过拉曼光谱平台检测, 混合气体光谱图特征谱峰会产生平移以及聚合, 对光谱图中寻峰得到的中心频移为2 902, 2 918, 2 956和3 022 cm-1的四个混合峰建立高斯函数模型, 得到特征谱峰的谱峰高度、 半高宽以及谱峰面积; 建立偏最小二乘回归模型, 以谱峰高度、 半高宽、 谱峰面积为自变量, 两种气体含量为因变量计算分析。 模型潜在因子取到t6时, 调整后的R2为0.993, 表明自变量与因变量具有确切关系, 回归模型可靠。 对回归方程参数分析发现, 谱峰半高宽相比谱峰面积以及谱峰高度有显著贡献, 符合预期目标, 混合气体光谱图中四个特征谱峰对两种气体均有影响。 通过实验可总结得出, 针对甲烷乙烷混合气体, 在室温25 ℃, 积分时间15 s, 积分次数2, 狭缝100 μm条件下, 通过获取谱峰高度、 谱峰面积以及半高宽三个参量, 能够准确测量气体含量, 为变压器油中多种特征气体的同时检测奠定了基础。