针对光纤光栅应变传感器测量桥梁结构动态应变值的准确性问题，提出了一种动态激励下的光纤光栅应变传感器的校准方法。采用等强度悬臂梁模拟桥梁结构，在等强度悬臂梁末端瞬间悬挂不同重量的砝码来模拟桥梁上汽车产生的动态激励。以电阻应变片作为参考传感器，光纤光栅应变传感器作为待校准传感器，将这两个传感器的测量数据序列进行比对。针对传感器的测量数据序列出现的时间错位问题，采用互相关算法对参考传感器和待校准传感器的测量数据进行数据匹配。在光纤光栅应变传感器有初始值的情况下进行测量值校准的研究。实验结果表明，该方法有效解决了测量数据序列的时间错位问题，实现了光纤光栅应变传感器的动态校准，采用不同重量的砝码作为激励源对校准结果没有影响，1529 nm和1547 nm波长的光纤光栅应变传感器灵敏度校准系数与静态标定结果基本一致。

Flexible strain sensors play an important role in electronic skins, wearable medical devices, and advanced robots. Herein, a highly sensitive and fast response optical strain sensor with two evanescently coupled optical micro/nanofibers (MNFs) embedded in a polydimethylsiloxane (PDMS) film is proposed. The strain sensor exhibits a gauge factor as high as 64.5 for strain ≤ 0.5% and a strain resolution of 0.0012% which corresponds to elongation of 120 nm on a 1 cm long device. As a proof-of-concept, highly sensitive fingertip pulse measurement is realized. The properties of fast temporal frequency response up to 30 kHz and a pressure sensitivity of 102 kPa^?1 enable the sensor for sound detection. Such versatile sensor could be of great use in physiological signal monitoring, voice recognition and micro-displacement detection.Flexible strain sensors play an important role in electronic skins, wearable medical devices, and advanced robots. Herein, a highly sensitive and fast response optical strain sensor with two evanescently coupled optical micro/nanofibers (MNFs) embedded in a polydimethylsiloxane (PDMS) film is proposed. The strain sensor exhibits a gauge factor as high as 64.5 for strain ≤ 0.5% and a strain resolution of 0.0012% which corresponds to elongation of 120 nm on a 1 cm long device. As a proof-of-concept, highly sensitive fingertip pulse measurement is realized. The properties of fast temporal frequency response up to 30 kHz and a pressure sensitivity of 102 kPa^?1 enable the sensor for sound detection. Such versatile sensor could be of great use in physiological signal monitoring, voice recognition and micro-displacement detection.

针对光纤光栅应变传感器测量桥梁结构应变的准确性问题，提出一种原位校准方法。采用等强度悬臂梁模拟桥梁结构，以砝码为激励源，以电阻应变片作为参考传感器，以光纤光栅应变传感器作为被校准传感器，将这两个传感器安装在靠近的位置进行测量和比对。由于不同传感器特征有差异，被校准传感器的测值序列与参考值序列通常存在数据错位，导致无法判断传感器应变响应的一致性。为此，基于动态时间规整算法的数据序列匹配方法，对电阻应变片和光纤光栅应变传感器的应变数据进行了匹配分析，其数据的匹配率在96%以上。此外，还对数据序列进行了跳点的剔除，避免了突变干扰等因素的影响。结果表明，该方法有效解决了传感器的应变响应是否具有一致性的问题，可以实现光纤光栅应变传感器的原位校准，原位校准结果与静态标定结果基本相同。

空间光学遥感器光机结构在复杂的空间轨道热环境中会产生热变形，影响探测精度。为解决光学遥感器光机结构热变形测量问题，本文提出了基于数字摄影测量和光纤光栅传感的热变形组合监测方法；建立了具有热解耦功能的光纤光栅布局方法和变形测量模型算法，理论分析了光纤光栅光谱变化与应变、温度的关系，采用实验方法标定光纤光栅应变传感器和温度传感器，得出光纤光栅中心波长漂移量与应变、温度的关系；搭建了数字摄影测量试验系统，结合光纤光栅传感网络测量光机结构的应变和温度场，实现了光机结构热应变高精度测量。研究结果表明：数字摄影和光纤光栅组合测量方法可实现光机结构位移场、应变场和温度场同时测量，热解耦后结构变形测量精度达到0.02 mm，可用于光机结构在轨热变形的合理预测，在空间光学遥感器光机结构在轨监测中具有应用前景。

为了实现高精度的应变传感测量，提出了一种基于高灵敏度微纳光纤耦合应变传感器。将两根单模光纤剥掉涂覆层后放置于光纤拉锥平台上，并将这两根光纤相互缠绕在一起，设置所需拉锥参数，打开氢气流量，利用氢气火焰对两根光纤进行拉锥燃烧，制备光纤耦合器，利用耦合后的强倏逝场特性实现对应变的测量。通过对该器件的反复测量，得出它具有很好的可逆性。为克服交叉敏感问题，通过干涉波谷对温度与应变具有不同敏感特性，利用系数矩阵解决温度对应变的影响。实验结果显示，应变灵敏度为20.35pm/με，相应的线性相关系数为99.9%。该应变传感器相较于其他传感器灵敏度高、稳定性好、成本低，在建筑安全检测等方面具有一定的应用价值。