光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)作为一种新型检测元器件,以光信号为测量信源,不受电磁干扰,灵敏度高,具有压电传感器所不具备的独特优势,应用十分广泛。但是在实际应用过程中,由于光纤光栅属于脆性材料,尤其是在复杂工况甚至恶劣的条件下使用时,经常会发生失活、信号啁啾及断裂等现象。因此,裸光纤光栅需要进行恰当的封装保护才可以投入到实际应用中。近年来,纤维复合材料的发展极为迅猛,在军用领域已经得到了很大程度的应用,极大带动了整个复合材料领域的发展,也为复合材料今后的发展指明了方向;如今,纤维复合材料慢慢渗透到民用领域,给国计民生带来了根本性的改变,从碳纤维健身器材到如今的碳纤维衣物,不断改变着人类的认知。碳纤维复合材料与金属材料相比,具有优异的比强度和比模量,在轻量化领域得到较为广泛的应用,新能源汽车的发展日新月异,航空航天领域也在大幅度的增加纤维复合材料的使用比例来减轻自重;此外纤维复合材料铺层顺序可以自行设计,尺寸及厚度可设计的优点使纤维复合材料在多功能材料领域具有极大的应用前景。但是纤维复合材料属于多相混合物体系,物理性能参数大多具有各向异性的特点,由于纤维和树脂基体的热膨胀系数不匹配,固化放出的热量不易导出,制品内部不可避免会产生残余应力,在长期使役过程中,存在损伤不可目测且机理不明确的难题。因此,将碳纤维复合材料和光纤光栅传感器二者有机结合起来,即利用纤维复合材料的优良力学性能作为载体封装保护FBG传感器,提高传感器的成活率及测试精度或利用FBG传感器对温度和应变传感的特性来监测复合材料结构件在制备及使役过程中的状态变化,具有重要的理论意义和实际应用价值。首先,以FBG传感器的封装技术为主要研究内容,按照不同的封装工艺和铺层顺序,制备了三组不同类型的基片式光纤光栅传感器。其中,1#光纤光栅传感器采用单向碳纤维预浸料封装制备;2#光纤光栅传感器采用正交铺层方式进行封装制备;二者均采用热模压法制备成型;3#光纤光栅传感器采用真空辅助灌注工艺制备成型,以玻璃纤维预浸料和玻纤电子布作为主体材料,其中玻璃纤维预浸料基板采用二次固化的方式制备。随后,对上述三组光纤光栅传感器进行应变标定实验,结果表明:在利用模压法制备的两组光纤光栅传感器中,1#传感器的应变传感特性要大大优于2#传感器的,具有较好的应变传递性能;真空辅助灌注工艺制备的3#光纤光栅传感器的应变传感特性最优,具有最小的应变传递损耗,但是层间性能稍差,容易脱粘分层。然后,本文在满足封装准则的基础之上,在碳纤维层合板层间埋入裸光纤光栅传感器,通过热模压固化成型工艺,完成FBG传感器的内植;之后,对内植FBG传感器的碳纤维层合板进行静载实验,结果显示:在静载实验过程中,光纤光栅传感器的应变敏感区域不是标准的圆形,而是呈椭圆状;并且传感器中心波长偏移量与加载点距离、加载载荷大小和加载点角度的变化有很大关系,且FBG传感器的应变响应程度随着加载点距离增加而减小、加载载荷增大而增大、加载点角度增加而增加。最后,将FBG传感器应用到工程实际当中,首先将裸光纤光栅传感器内植于风电叶片模具中,用以监测叶根瓦模具生产过程中的温度和应变演变情况,并在风电叶片模具内型面的表面粘贴一定数量的光纤光栅传感器,与常规的无线激光跟踪仪协同使用,共同监测风电叶片模具型面的变化情况;随后,提出一种提高内植于风电叶片模具中的光纤光栅传感器成活率的技术方案,为智能风电叶片模具提供技术支持。