光纤光栅传感技术是伴随着光纤通信技术发展而另辟蹊径的一种崭新的传感技术.这种传感器除具有一般光纤传感器的优点之外,还具有本征自相干能力强和在一根光纤上实现多点复用、多参量分布式测量的独特优势,可实现温度、压力等诸多物理量的实时在线检测,具有巨大的发展潜力.温度和应变传感是光纤光栅传感最为主要和直接的应用.由于光纤光栅温度和应变响应灵敏度低并且存在交叉敏感问题,如何提高温度应变响应灵敏度和对这两种参量加以区分是光纤光栅传感技术走向实际应用所必需解决的问题.该文阐述了光纤光栅温度和应变传感的响应机理,对光纤光栅的纤芯材料选择,光纤光栅的写入方法及封装方法几个方面进行了综合评述,在此基础上讨论了实现光纤光栅温度和应变传感增敏的基本原理和方法.包括通过长周期/Bragg光栅融合测量,选用对温度和应变灵敏的纤芯材料,超短脉冲激光逐点写入法,选用热膨胀系数高和弹性模量低的特种聚合材料封装以及封装结构设计等.首次提出并试验验证了利用Bragg反射波带宽展宽技术实现单光纤光栅温度和压力同时区分测量的新方法.通过聚合物材料将光栅粘接于双孔悬臂梁非均匀应变区,在压力作用下悬臂梁带动光栅发生非均匀应变,使Bragg反射波波长漂移的同时带宽展宽,而温度变化仅引起反射波波长漂移.实验得到温度分辨率为1.7℃,压力分辨率为0.38N,线性度高于99.6％,多次测量展宽波型稳定,重复性好.结合光纤光栅传感技术的本质突出特点和石油工业测量要求,讨论了其在油气生产、储运中温度和压力检测、测井技术、地震波检测、长距离油气管线监测等方面的应用.基于非均匀应变Bragg反射波展宽原理设计了一种新颖的曲臂梁光纤光栅液位传感器,测量精度±3mm,结构简单,可实现油水液位的连续直接测量.