随着光纤传感技术的不断发展，光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)振动传感器在实际应用中的复杂振动测量性能愈发优良可靠。基于FBG振动传感器的优势，简略地阐述了FBG振动传感器的工作原理，并介绍了近5年国内研发的部分悬臂梁型、膜片型、铰链型三种结构的优缺点。最后针对FBG振动传感器提出了4个方面的建议，并展望了FBG振动传感器的发展方向。

为了研究光纤传感器在超声波检测方面的应用，提出了一种膜片式光纤法布里-珀罗（F-P）传感器的结构和制备方法。首先探究了声场中放置距离和角度对膜片式光纤F-P超声传感器的声振动敏感膜片形变量的影响，仿真得到光纤F-P传感器的传感效果随距离、角度的增加而下降，然后提出了一种基于熔接、切割、抛磨方式制备的膜片式光纤F-P超声传感器，最后对该传感器的传感性能进行了实验验证。实验结果显示，提出的传感器的频率探测范围为20~80 kHz，信噪比不小于25 dB。此传感器的制备使用全焊接方式，与传统的胶连接方式相比，结构更稳定，使用寿命更长，因此在电网局部放电检测等场景中具有广泛的应用前景。

在液晶电视显示模组中，多层背光膜片与像素面板均存在周期性结构，组合使用时会产生明显的莫尔条纹，这会严重影响显示效果。建立液晶显示（LCD）模组中莫尔条纹的理论模型，并进行仿真分析，以探寻减弱或消除莫尔条纹的方法具有重要的工程意义。基于Zemax建立双层棱状膜片莫尔条纹模型，并加入眼睛观测模型，以模拟人眼对LCD屏幕中莫尔条纹的观测效果。然后，在MATLAB中构建背光膜片与像素面板的理论模型，通过改变背光膜片和面板的周期尺寸、偏转角度等参数，模拟计算出莫尔条纹的尺寸和角度等参数，并综合考虑人眼观测确定莫尔条纹在显示中的影响。

用栅区仅为1 mm、间隔仅为20 mm的超短光纤光栅串，借助激光焊接工艺制作出长度约为40 mm，直径约为20 mm的基于弹性膜片增敏的带温补结构的光纤光栅压力传感器，用于海洋深度探测。在0.6 MPa测量范围内，传感器的理论压力灵敏度为-1.218 nm/MPa，利用有限元分析法仿真得到的压力灵敏度为-1.364 nm/MPa，通过温度及压力测试实验消除温度对测压光纤光栅的影响后得到传感器实际平均压力灵敏度达-1.728 nm/MPa，升降压曲线的线性度达99.9%。与激光密封尾纤方式相比，采用环氧胶密封尾纤不必考虑瞬时高温对光纤造成的损伤，且更容易保持对光纤所施加的预应力。结合仿真分析发现双光纤光栅温度响应趋势存在差异是由结构设计的缺陷所致，后续可对此进行改进。在传感器的制作过程中增设了温度及压力老化步骤，可有效提高传感器升降压曲线的线性度及重合度。尾纤抖动会对传感器稳定性造成影响，建议使用切趾光纤光栅或设置缓冲区的方法解决。环氧胶固化时流动导致光纤光栅有效长度减小以及预应力增加使光纤光栅压力灵敏度提高，是实测传感器压力灵敏度偏高的主要原因。

为了探究膜片封装光纤激光水听器中光纤激光器产生弯曲振动的机理，首先基于梁的横向振动理论建立了光纤激光器弯曲振动模型，之后根据实际的封装结构进行了有限元仿真，分析了光纤激光器的固有频率与光纤激光水听器频响之间的定量关系，最后批量封装了光纤激光水听器，进行实验验证。仿真及实验结果表明：光纤激光器两端采用一体化硬固定方式易使光纤激光器发生弯曲振动；当光纤激光器的一阶固有频率落在工作频段内时，在谐振峰附近，光纤激光器的中心波长发生非均匀漂移，此时在远离谐振峰的频段内，水听器频响的平均值约为－135 dB，谐振峰值约为－125 dB。本研究为光纤激光水听器封装工艺的后续改进提供了参考。

基于微机电系统（Micro-electromechanical Systems，MEMS）的非本征光纤珐珀超声传感器具有抗电磁干扰、信号传输距离远、体积小、质量轻等特点，对电力设备中局部放电所释放的超声信号有着良好的检测与定位能力。该型传感器的敏感结构通常为圆形完整膜片，其加工方法相对简单，但是膜片的内外温度差异或压力不平衡会导致传感器性能指标的偏移，减小或消除这种影响是促进光纤珐珀超声传感器工业化应用的基本前提。提出了一种基于多孔式敏感膜片的光纤珐珀超声传感器，敏感膜片采用MEMS工艺制造，其厚度仅有5 μm，加工方法简单，成本低廉；进一步地，结合3D打印技术与防水透声膜完成了敏感膜片的保护性封装。实验结果表明：该传感器在液体中具有良好的超声响应，静压灵敏度可达到1.25 V/Pa，距离衰减、方向响应与静态压力等性能与空气中保持相同规律，且通气孔避免敏感膜片内外出现气压不平衡的情况。因此，该传感器在液体中局部放电检测领域展现出较好的应用潜力。

为满足用户对分享性资料及机密性资料具有不同的视觉需求，本文主要围绕笔记本电脑显示领域的视角可显示技术展开探讨，提出一种新型的多视角可切换笔记本电脑显示技术。方法为采用背光模块结合百叶窗结构膜片设计，调光液晶盒与液晶显示盒双盒搭配，液晶显示面板中设置微结构棱镜图形，通过控制调光液晶盒的信号与背光侧电流调整，实现广视角模式与防窥模式一键自由切换。当使用者需要共享信息时，打开宽视角模式，此时背光源为高电平电流模式，调光液晶盒的垂直电场为弱电场状态；当使用者想要保护显示信息时，切换至窄视角模式，背光电流随之切换至低电平电流模式，调光液晶盒的垂直电场增强。实验结果表明本文提出的新型多视角可控笔电显示技术，在窄视角模式下，在视角大于45°后显示屏显示内容达到隐私防窥；宽视角模式具备与业界广视角显示器同等的广视角的全视角显示特性。本技术研究的视角可控技术，视角模式可灵活切换，在笔记本电脑防窥显示领域具有很好的应用前景。