激光光纤检测技术可用于机械制造业的孔径检测、燃气轮机动态间隙检测、精密特型内表面轮廓检测和采油井下流量检测等方面.该文的目的是针对以上应用中的一些实际问题,在测头的小型化、提高测量精度、适应复杂环境条件(包括动态条件)等方面扩展光强调制型光纤传感器的效益空间. 对静态柱状结构内尺寸的测量,该文提出了一种新型的Y型光纤微小型探头的设计方法,在测头端部采用研磨、抛光等方法制成45°的斜面,以获得内孔表面的信息,可测量大于φ3mm的孔径.建立了光纤输出信号灵敏度曲线的数学模型,研究了平面和斜面条件下的光强分布函数;在分析各种补偿方案优缺点的基础上,针对该Y型光纤测头提出了一种综合反馈控制型补偿方案,研究了其补偿原理,该方案可以补偿光源的波动、被测表面的反射率变化、测量过程中光纤的弯曲损耗、环境光的干扰等因素的影响. 对动态外表面的测量,该文提出的一种新型的平行光束光强调制型位移传感器,可解决传统的反射式光强调制型光纤位移传感器具有测量范围小、存在测量死区等缺点.在光纤传感器中,需使用多模光纤作为发射光纤,必须考虑多模光纤与光源的耦合问题,以保证足够的光耦合效率.该文提出一种新型的圆球形端面光纤耦合方法,研究了其加工方法,采用射线理论和等效透镜方法分析了 其耦合效率.该文提出的锁相放大器具有抑制噪声和相敏检波的双重功能,其突出的优点是可以将深埋在噪声中的微弱调制信号检测出来.结合光纤传感检测系统,设计了锁相放大器的各相关电路,测试结果表明锁相放大技术应用在燃气轮机等透平机械的高速动态间隙监测系统中可满足精度要求.最后,该文对强度调制型光纤传感器进行了位移检测方面的试验.