光纤光栅传感器由于其灵敏度高、复用性好、抗电磁干扰强等一系列优点,在许多领域得到了广泛应用,尤其是分布式传感受到越来越多研究者的关注。基于Ⅰ型光纤光栅的光栅传感阵列只适用于常温环境,当超过其临界温度后,光栅反射强度会随着温度的升高、工作时间的增长而逐渐衰退直至完全消失,这种特性极大的限制了光纤光栅传感阵列的应用环境,研究耐高温光纤光栅阵列具有广阔的应用前景。再生光栅具有一定的耐高温性能,并且与初始光栅反射谱一致性好,是制备分布式光纤光栅传感的理想材料。课题基于以上背景和应用需求,以再生弱光栅为研究对象,对再生弱光栅的制备工艺、再生机理以及高温传感性能开展研究,本论文的主要研究工作以及取得的成果如下:(1)对国内外耐高温光纤光栅的研究做了介绍,重点介绍了再生光纤光栅的研究进展以及再生光栅物理保护研究现状。(2)对弱光栅的基本理论进行了概述,并通过上述理论利用MATLAB软件对弱光栅反射特性和光栅传感特性进行了仿真;介绍了拉丝塔在线制备弱光栅阵列技术,确定了实验所用光纤的类型以及光纤光栅的制备方法;阐述了光纤光栅衰退机理和再生机理。(3)设计了光栅再生方案,通过常规退火和快速退火两种不同的退火工艺,首先,对刻写在普通单模光纤、硼锗共掺光纤、高掺锗光纤上反射率约为1%~3%的种子光栅载氢后进行了退火处理,反射率约为2%及以上的种子光栅通过退火得到了再生光栅;其次,通过磁控溅射对种子光栅镀Au膜之后,采用快速退火工艺高温退火后得到了再生光栅,再生光纤光栅强度得到了一定的提高;最后,制备了由两个光栅组成的再生光栅串,并分析了弱光栅再生机理。(4)对高温退火制备的再生弱光栅进行了温度响应、高温响应、高低温循环特性研究。结果显示,两种退火工艺制备的再生弱光栅都具有较好的温度响应特性,并且对300℃以上的温度具有更高的灵敏度,线性度拟合达99%以上;通过高温响应测试发现,当温度超过1000℃时再生光栅反射强度开始降低,当温度升至1200℃时再生光栅基本消失;再生光栅经过三轮600℃、五小时保温实验,结果显示其反射强度稳定,基本没有衰减,而在1000℃工作五小时后,再生光栅强度降低4.5dBm,并且为不可逆衰退;连续高低温循环实验结果显示,600℃以下光栅稳定性良好,温度升至800℃时光栅强度开始上下震荡,略有降低。另外,随着高温实验次数的增多,再生光栅中心波长逐渐增大并最终稳定下来。结果表明,再生弱光栅在800℃以下具有良好的温度传感性能。