光纤布拉格光栅传感器是一种能感测多种物理参量的光无源器件,作为光电子研究领域的一种新兴技术,以光纤光栅为基本传感器的检测技术近年来受到广泛的关注。与传统的电传感器相比,光纤布拉格光栅传感器有很多固有的优势,不导电,体积小,重量轻,响应速度快,耐腐蚀。该传感方式是基于波长编码的绝对测量,不依赖于光强,对电磁干扰有很好的免疫性,灵敏度高,性能稳定,可以多通道多个传感器复用。光纤光栅传感器这些优点使它在传感领域占有了一席之地,现在已成功的应用于桥梁建设、电力监测、铁路安全等诸多领域。本文对光纤光栅传感器的基本理论和技术进行了系统的研究,主要内容包括:光纤光栅的耦合模理论分析;光纤光栅的传感机理;光纤光栅的各种波长调制及解调技术;基于F-P可调谐滤波器的波长解调系统;使用该系统对温度和应力进行了实际测量。论文的主要工作如下:1.研究了光纤布拉格光栅的反射特性与各参数之间的关系,推导出光纤光栅的传感公式。2.分析比较了现有的光纤光栅波长解调技术,在此基础上设计了基于F-P可调谐滤波的FBG波长解调系统。提出采用标准具滤波器和参考光纤光栅的方法,提高了解调系统的精度。详细论述了系统光路的具体组成,介绍了光路器件的原理和特性,搭建完成FBG波长解调系统。3.利用搭建的FBG波长解调系统和,分别使用不同封装类型的FBG传感器对不同钢结构的应力进行了测量,并与传统的电传感器测量结果进行了比较分析,验证了FBG传感系统的可行性,测试FBG波长解调系统的稳定性与精度。