一种干涉条纹运动的扫描式Talbot干涉仪被用于改变光纤Bragg光栅的写入Bragg波长。在系统中，光纤光栅是由来自相位掩模的±1级衍射光经平面镜反射后在远场形成紫外干涉条纹写入的，其中，相位掩模被用作±1级衍射光的分束器。值得注意的是通过干涉条纹的运动来扫描写入光纤光栅，有效降低了Talbot干涉仪对写入光源相干性的要求。

为了提高光纤Bragg光栅（FBG）解调系统的波长解调精度，满足实际中高精度测量的需要，提出基于F-P可调谐滤波器和波长基准器，采用相关谱法和线性插值法相结合的处理技术。该方法不但可以有效地抑制噪声，而且，可以精确地检测波长漂移量。实验表明：采用此方法可使Bragg光栅波长分辨力和解调精度相对于传统的峰值检测法有很大提高，波长分辨力达到1pm，温度测量精度达到±0．2℃。

研制了一种测量地表沉降变形的差动式光纤Bragg光栅沉降仪。等强度悬臂梁的底部固定于工地上的固定平台,顶端通过刃口、挂钩和连杆与沉降墩连接。在该测量中,沉降仪将沉降墩的地沉降量转换为悬臂梁的挠度。悬臂梁作用粘贴于其上下表面的光纤Bragg光栅产生应变,即传感光栅的Bragg波长产生了移位。对粘贴在悬臂梁上、下表面的传感光栅的Bragg波长进行差动运算,实现温度补偿,减小人为和气候因素的影响。在挂钩和沉降敦之间采用了螺旋结构连接,可通过调整螺旋或更换不同长度的挂钩来调节传感器的测量范围。荷载实验表明,该沉降仪的测量精度为0.004mm,低于变形测量中的科研级测量精度0.01-0.05mm。

为了适应量大面广的重大土木工程结构的长期健康监测，特别是克服恶劣的施工与服役环境（如，腐蚀、疲劳等），封装的光纤Bragg光栅（FBG）应变计不仅必须要有很好的测试精度、布设可靠等特性，还必须具有优越的性价比。针对这一实际应用要求，提出了一种非增强式原型封装光纤光栅钢筋应变计，并通过静载试验对其传感特性进行了研究。研究结果表明：试验结果与理论分析基本吻合，光纤光栅的波长变化与应变存在很好的线性关系，其相关系数均达到0．999以上，并具有很好的重复性；通过管内外廊变对比试验说明：此钢筋应变计对钢筋几乎没有加强作用，能如实地反映钢筋应变。

为改变光纤光栅的写入Bragg波长,研制了包括一块相位模板和两块紫外反射平面镜的楔块调整式Talbot干涉仪.在写入光纤Bragg光栅的过程中,通过调整两平面镜的反射角度可改变由±1级衍射光束经两平面镜反射后形成的干涉条纹的周期.最后,放置在可调谐干涉区的光纤就可刻写成具有不同写入Bragg波长的光纤光栅.值得注意的是通过选择不同倾斜角α的楔形块,决定了光纤光栅的写入Bragg波长的改变率和干涉条纹棱脊位置的位移率.

针对传统悬臂梁-质量块结构加速度计存在的灵敏度与固有频率不能兼顾的问题，设计一种差动式光纤Bragg光栅加速度计，建立系统模型，对测量精度等进行理论计算与分析．传感头设计采用主梁与微梁结合的结构，是悬臂梁-质量块结构的一种改进形式，并运用有限元方法对其静态特性和动态性能进行仿真分析．结果表明：该设计系统精度可以达到10．5×10^-3g，固有频率为270Hz，固有频率是同等精度的传统悬臂梁结构光纤光栅加速度计的2．7倍；此结构的加速度计在不降低灵敏度的同时可以有效提高系统的固有频率．

采用一种新颖的等强度梁光纤光栅（FBG）传感结构，将光纤光栅沿梁轴向粘贴在传感梁上，并确保光栅的一半粘贴在梁上，另一半则沿梁的轴向呈自由状态，通过两部分光栅对梁自由端位移和环境温度的不同响应，实现温度和位移的同时测量，测量误差不大于4％。通过多次实验验证，所得实验结果与理论分析相符合。

为了实现液位液压及温度三参数同时准确检测,本文首先采用光纤Bragg光栅(FBG)、弹性隔膜、微腔、FBG固定板及导气管构建了光纤隔膜传感器,搭建了测量系统。其次,建立了传感器测量理论模型,实验研究了传感器对液位、液压及温度的响应特性。最后,为了研究传感器对外界环境变化的抗干扰能力,实验研究了温度、倾角和液位动态变化速率对液位及液压测量结果产生的影响。研究结果表明:当液位变化速率为10~100 cm/min、传感器倾斜角度在-30°~30°范围、温度在20℃~60℃范围时,传感器输出信号与液位0~220 cm及液压0~22 kPa间具有线性关系,液位及液压测量结果不受液位变化速率、传感器倾角及温度变化的影响;传感器液位、液压及温度灵敏度分别为35.16 pm/cm、359.46 pm/kPa和10.07 pm/℃,最大相对误差为5.6%。