为解决光纤光栅易遭受破损和传感灵敏度不高的问题, 设计定制了微型点焊机和预应力平台, 先对光纤进行了镀镍金属化, 然后采用毛细管式电阻点焊法将光纤封装在毛细钢管中进行保护性封装, 并进行了温度传感特性检测。试验结果表明: 电镀的镍层表面光亮平滑, 光纤与电镀镍层结合紧密; 光纤传感器的中心波长与温度变化量之间的拟合线性度很好, 可以达到0.999以上; 温度灵敏度是裸光栅传感器的2.8倍左右。

研究了长周期光纤光栅( LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)结构的温度及浓度传感特性。利用飞秒激光直写制作LPFG并级联FBG, 且FBG波谷位于1 551.9 nm, LPFG波谷位置为1 560.5 nm。在30~50 ℃温度变化范围内对传感器温度特性进行测试, 并在25 ℃超净环境下对浓度为3%~30%的葡萄糖溶液进行敏感性测试。实验结果表明: 升温过程FBG中心波长发生红移, 灵敏度26.36 pm/℃, 线性度0.950 8; LPFG中心波长发生蓝移, 灵敏度-24.55 pm/℃, 线性度0.914 2。降温过程FBG中心波长发生蓝移, 灵敏度25.00 pm/℃, 线性度0.945 8; LPFG中心波长发生红移, 灵敏度为-21.82 pm/℃, 线性度0.921 2。FBG对浓度变化不敏感, 当浓度由3%增至30%时, LPFG中心波长发生蓝移, 灵敏度196.36 pm, 线性度0.956 5。结果表明该光纤传感器灵敏度高, 线性度好, 可以同时动态实现温度和浓度的测量。

采用全矢量有限元法,研究了空气孔为正九边形周期性排列的全内反射型光子晶体光纤的温度传感特性, 分析了不同空气孔排列形状、占空比以及波长对温度特性的影响,并与正六边形结构的光子晶体光纤进行了对比。研究表明, 空气孔为正九边形周期性排列时, 光子晶体光纤模场分布随温度变化显著, 其有效折射率和限制损耗的大小与温度成反比。保持孔间距不变, 占空比越大, 输入波长越长, 灵敏度越高。在此基础上, 提出了一种正九边形熔接点为锥形的单模光纤-光子晶体光纤-单模光纤马赫曾德干涉仪温度传感器,当波长为1 550 nm, 占空比为0.6, 温度范围为-20～80 ℃时, 该传感结构的温度灵敏度为0.112 2 nm/℃。

为实现多参量同时传感测量并消除交叉敏感，提出一种新型的基于两个不同周期的级联长周期光纤光栅的多参量传感测量方案。通过对不同周期的长周期光纤光栅传感特性的研究，发现具有不同周期的、且谐振峰位于不同波段的长周期光纤光栅对相同外参量的变化具有明显的敏感差异，基于此特性可设计多参量传感器。实验中通过控制写制参数和写制周期，利用CO2激光器成功写制出具有该特性的级联长周期光纤光栅，并实验研究了该级联长周期光纤光栅的温度和折射率传感特性，实验结果显示该级联光栅中两个不同谐振峰分别对温度和折射率具有不同的响应灵敏度,可以很好地实现双参量传感测量。

在实心光子晶体光纤包层的空气柱中填充向列相液晶，选用液晶的折射率在所研究的温度和波长范围内小于光纤背景玻璃的折射率，形成全内反射型光子晶体光纤。采用空间填充基模折射率法求得填充液晶包层的有效折射率，用阶跃有效折射率模型研究了液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性，并进行了数值计算。结果表明，液晶填充全内反射型光子晶体光纤的有效折射率和等效芯半径随温度升高而增大，在温度接近液晶相变点附近增大更快，二阶模截止波长随温度升高而减小，在温度接近液晶相变点附近减小更快。

利用氢敏化处理的多模光纤制作了多模光纤光栅,并对多模光纤光栅的温度传感特性进行了实验研究与理论分析,表明这种光栅三个反射峰的布拉格波长随温度变化均呈现出良好的线性关系,并且重复性相当好,同一光栅的各反射峰的理论温度灵敏度系数都等于0.01 nm/℃,实验测得的温度灵敏度系数为0.0098 nm/℃或0.0099 nm/℃,与理论分析相当吻合,这些特性与单模光纤光栅的温度传感特性接近相同。因此可以用多模光纤光栅代替单模光纤光栅开发光纤光栅传感器,以降低成本;这一实验结果还可以作为对多模光纤光栅进一步深入研究的参考。