近年来,特种光纤及其传感器件的快速发展,有力地推动了光纤传感技术水平迈上新台阶。光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为敏感信息的传递媒质,与传统的各类传感器相比,具有一系列独特的优点,如电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入,灵敏度高,可绕曲,耐腐蚀,防爆,容易实现对被测信号的远距离监控等等。随着物联网的兴起和5G的大规模商用,应用于传感系统的特种光纤及器件也将蓬勃发展。
近年来，聚合物光纤因其体积小、质量小、柔软、成本低等诸多优点，以及不同于石英光纤的生物相容性等优良特性，在传感及通信等领域逐渐受到了重视。系统介绍了包括聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃共聚物、环烯烃均聚物以及聚碳酸酯等的聚合物光纤组成材料，基于不同波段的刻写激光源如248 nm、266 nm、325 nm等的光栅制备技术，以及包括相位掩模板刻写、飞秒激光直写技术以及飞秒激光双光子聚合刻写技术等的光栅刻写技术。最后，回顾了近些年聚合物光纤光栅在传感及通信领域的研究进展，并进行了总结和展望。
针对海洋水文环境参量实际测量需求，重点介绍了现有各型光纤温盐深仪（CTD）传感器的传感机理、研究进展、性能指标、存在的技术瓶颈等问题，并简要介绍海洋环境参量传感阵列研究进展与工程应用情况。综合国内外研究进展来看，光纤光栅型CTD传感器稳定性和环境适应性较强，已初步满足海洋环境工程监测需求，并且在海洋环境参量传感阵列化研究方面具有重要应用价值；而光纤表面等离子共振（SPR）型CTD和拉锥光纤型CTD灵敏度较高，在海洋环境多参量一体化监测方面具有较大的应用潜力。最后，在简要概述以“海洋物联网”为代表的新一代海洋监测网络发展需求的基础上，对海洋环境参量全光纤传感器发展趋势与技术需求进行展望，以期为从事相关研究的学者提供参考资料与研究思路。
超声波在金属、陶瓷等不透明介质中具有强穿透特性，其作为感测单元的超声安全监测技术已成为一种重要的检测工具。与传统的压电超声传感器相比，光纤超声传感器具有较强的抗干扰性、复用性、高灵敏性和宽探测频带，在结构无损探测和电力安全系统等领域具有大量的应用。针对安全监测中声发射信号的特性以及探测手段，主要综述了光纤超声传感技术以及光纤超声在安全监测领域中的应用，并就光纤超声传感机理、传感方法以及传感过程中存在的问题进行深入分析，最后对本领域未来潜在的发展方向和应用价值进行讨论。
光纤激光干涉技术是外腔式法布里-珀罗干涉仪（EFPI）传感器动态信号解调的主要技术方案，具有测量灵敏度高、动态范围大、测量频率范围宽等优点。本文从外腔式法布里-珀罗干涉仪相对测量的基本原理出发，回顾了几种主流光纤激光干涉测量技术的解调原理、方法及优缺点，重点介绍了作者课题组提出的几种新型被动解调技术，着力解决现有解调仪仅能测量单一腔长的传感器、直流分量去除、腔长在变化甚至不知道等条件下的信号解调问题。
我国煤矿工作条件复杂，存在瓦斯爆炸、火灾、设备故障、次生火灾等安全隐患。光纤/激光传感器以其无源、本质安全的特性，以及高精度、低漂移等性能，在煤矿安全领域具有传统电子类传感器无法比拟的优势。本文介绍了激光甲烷、一氧化碳等气体传感器，光纤光栅风速传感器和光纤分布式温度传感器的研究进展，及其在智能矿山建设中的煤矿瓦斯监控、智能防火和安全监测预警等典型应用。
光纤传感器以其尺寸小、易于组网、本征抗电磁干扰等优势，有望在海洋观测领域成为一种辅助的测量手段。近年来围绕着物理海洋观测领域的光纤传感技术研究受到了科研人员的广泛关注。本文按测量对象和测量原理分类，着重介绍了基于光纤光栅的海水温度传感器、海水盐度传感器和海水压力传感器，基于多芯光纤的海水盐度传感器，基于Michelson和Mach-Zehnder干涉式的海水盐度传感器，基于F-P腔的海水压力传感器，基于谐振、耦合技术的新型光纤海洋温盐深传感器，以及基于热耗散和湍动能耗散两种原理的光纤湍流传感器；分析了各种传感器的测量方法与实验结果，并指出技术上的优缺点。最后，展望了光纤传感器在物理海洋观测领域的发展前景。
超角度倾斜光纤光栅（Ex-TFG）是一种结构新颖的新型光纤光栅器件，具有正交偏振耦合、高折射率灵敏度、低温度灵敏度以及矢量传感响应等特点。近年来，得益于Ex-TFG对周围环境折射率敏感的特点，其在生化传感领域得到了广泛的研究和应用。同时，Ex-TFG的非圆对称倏逝场分布为矢量传感应用提供了可能。基于理论和实验研究，从光栅的基本耦合模理论、包层模式传输特性等方面，详细介绍了Ex-TFG的基本理论和传感特性研究进展。
多芯光纤在空分复用方面独特的优势引起了人们越来越多的关注，在光纤传感领域也有了更为广泛的应用。多芯光纤形状传感是一种新的光纤感测技术，该技术通过多芯光纤感知被测对象形状和位置的变化，无需依靠其他视觉辅助手段，此外，该技术还具有结构紧凑灵活、不受电磁干扰、易集成安装、传感器无电学连接的优点，可用于航空航天、工业机械和大型建筑等领域的结构监测、地理环境和线缆管道监测、介入治疗追踪等。为此，介绍了多芯光纤的种类及其关键器件的制备方法，并且对多芯光纤形状传感的原理与技术进行了分析，最后综述了多芯光纤形状传感的研究进展，讨论了多芯光纤形状传感当前挑战和未来展望。
分布式光纤布里渊传感器可以测量上百公里光纤上每一点的温度和应变，被应用于桥梁、隧道、输电线路和油气管道等国家重大工程的状态监测。布里渊传感的核心是测量与光纤温度和应变相关的布里渊频移，一般通过测量光纤的布里渊信号谱来得到。布里渊谱的谱线理论上满足洛伦兹线型，其峰值所对应的频率即为布里渊频移。为了降低采样精度和噪声的影响，从布里渊谱中提取布里渊频移最常用的方法是洛伦兹曲线拟合法。然而曲线拟合对初始值敏感，当信噪比较低时，拟合误差显著增加，并且曲线拟合的运算时间较长，降低系统的响应速度。为了提高提取布里渊频移的精度和速度，研究人员采用机器学习算法处理布里渊谱以提取布里渊频移，从而取得比传统拟合算法更好的结果。本文主要介绍近几年机器学习算法在提取布里渊频移中取得的成果，包括奇异值分解、支持向量机和人工神经网络的应用原理和效果。
