光纤光栅自从70年代末出现以来,在光纤通信、传感和测量等很多领域获得了应用,新的实验现象和新的应用不断被发现,关于这类器件的理论模型也不断得到完善.在传感领域,光纤光栅有许多重要的应用.其中的一项重要的应用就是利用其波长敏感性,嵌入各种大型混凝土结构和智能结构中,进行应变、温度以及横向负载等参数的多点分布式测量.光纤光栅传感技术因其自身的诸多优点而拥有很好的应用前景.该文的研究工作围绕着光纤光栅传感领域的关键技术及其横向负载传感中的应用展开.在提取光纤Bragg光栅的反射信号时,会遇到损耗大和成本高的两难问题.论文利用模式耦合理论,对光纤Bragg光栅Sagnac环的传输特性进行细致的讨论,分析了光程差对其传输特性的影响,并提出了光纤光栅Sagnac环包络带通滤波器的概念,指出其在光纤光栅反射信号提取中的低损耗和低代价的特性,最后通过实验研究验证了理论上的分析和构想.光纤Bragg光栅波长移位检测的边沿滤波器方法是一种低成本高效率的检测方法.论文在对全光纤非平衡Macd-Zehnder干涉仪的滤波特性进行了详细分析的基础上,研制出了基于Macd-Zehnder干涉仪的边沿滤波器,并实验研究该边沿滤波器在光纤光栅波长长多位检测中的表现,实现了较高分辨率的温度和应变的传感测量.同时指出,采用全光纤Macd-Zehnder干涉仪作为边沿滤波器的好处是研制容易,成本低廉,并且在研制过程中容易通过控制干涉仪的光程差调整滤波器的各项参数.论文还完整讨论了长周期光栅在横向压力负载作用下的折射率微扰,并分析了这一微扰对长周期光栅的包层模谐振特性的影响.利用这一分析计算了基于LP<,05>模谐振的长周期光栅在横向负载作用下的谐振波长分裂,计算结果与实验结果吻合.