实时监测高速飞行器蒙皮关键部位的温度和应变是掌握飞行器飞行过程中的热应力变化状况的重要技术手段,可为飞行器结构的在役安全性、可靠性和耐久性提供技术保障。光纤传感器凭借其高的响应灵敏度、小巧的自身体积、良好的抗电磁干扰能力、耐高温、耐腐蚀、可同时实现多点和多参量测量等特点,在高温环境中的热结构健康检测方面展现出巨大的应用潜力。但是,光纤高温应变传感技术在实际应用中仍然存在技术问题。本论文以高速飞行器蒙皮表面的高温应变检测为研究背景,围绕提高光纤传感器的热稳定性,实现高温环境中的温度应变双参量精确测量和实现高灵敏度应变检测展开研究。在提高光纤传感结构的热稳定性的基础上,设计光纤高温应变双参量同时精确测量传感器,采用温度补偿方式进行解调,实现了高温环境中的温度和应变的同时精确测量,在一定程度上改进了高温环境中温度和应变的解调方式,提高了解调系统的精确性。研究内容如下:（1）设计并制作了一种双光纤热再生光栅级联结构的光纤高温应变传感器,在高温环境中对其热稳定性、温度和应变响应特性进行实验研究,并对其实验结果进行讨论分析。在该结构基础上,结合套管封装技术,设计并研制了两种双光纤热再生光栅级联结构与附加套管相结合的光纤高温应变传感器,采用温度补偿方式进行解调,实现在高温环境中的温度应变双参量精确测量。（2）采用高温热处理方式,扩大光纤法布里-珀罗干涉结构的温度线性响应范围,提高其热稳定性。设计并制作出一种基于光纤法布里-珀罗干涉结构和光纤热再生光栅级联的光纤高温应变传感器,采用温度补偿方式进行解调,实现在高温环境中的温度-应变双参量精确测量。在此基础上,利用游标效应,设计并制作出一种新的高应变灵敏度的光纤高温应变传感器,实现高灵敏度的应变检测。（4）提出一种基于碳化硅复合材料的光纤高温应变传感器的封装结构,对上述光纤高温应变传感器进行封装研究。本文基于上述研究内容,为高速飞行器蒙皮健康监测领域亟需的传感器技术提供新思路。