物联网、大数据、人工智能（AI）等的迅速发展,需要数以十亿计的传感器获取准确可靠的物理信息。作为最重要的传感器之一,光探测器在自动控制,光度计量,激光稳瞄,红外成像等领域起到关键作用。目前的光探测器大多依赖线路供电,这不但浪费资源而且增加了光传感系统的体积、限制了光探测器的移动性和独立性。在一些不便铺设供电线路的场景中,使用电池供电是一种常见的替代方法。但电池的使用不仅限制了光探测器的使用寿命,且带来维护成本高昂和回收困难等问题。此外,废旧电池的不当处理还会导致环境污染。因此,迫切需要开发无需外部电源供电的自驱动光传感系统。现有的自驱动光探测器主要是基于摩擦纳米发电机（TENG）和光探测器间的阻抗匹配效应工作的,即光强变化引起的光探测器阻抗变化导致TENG输出电压或电流的显著变化,从而利用TENG的输出电压或电流表征光强。然而,TENG的输出电压和电流同时受负载阻抗和工作频率两个因素的影响。实际环境中的机械能普遍具有随机性,很难保证TENG工作频率的恒定,即无法保证光传感结果的准确性,限制了自驱动光探测器的实际应用。此外,紫外光作为一种波长短、频率高的不可见光,近距离高强度的紫外辐射会对人体造成损害,急需开发自驱动无线紫外光传感系统。通过TENG驱动LC电路发射电磁波是实现传感信号无线传输的可行方案,但是TENG与电感电容（LC）电路间严重的阻抗失配导致LC电路无法获得足够的能量发射电磁波,阻碍了自驱动无线紫外光传感系统的发展。为了解决基于传统TENG与负载光探测器阻抗匹配效应构建的自驱动光探测器无法在机械能随机的环境中保障光传感结果准确性的问题。研究发现,传统TENG等效为电压源和可变电容的串联,工作频率的改变会引起电容等效阻抗即TENG等效内阻的变化,导致其输出电压和电流随之变化。与传统TENG不同,脉冲式摩擦纳米发电机（Pulsed-TENG）等效为电压源、定值电容和同步触发开关的串联,其等效内阻为零,因此可以保持输出电压最大化且不受自身频率和负载阻抗变化的影响。在第二章中,开发了一种基于Pulsed-TENG的自驱动光探测器,其中RF-Pulsed-TENG为自驱动光传感系统的电源,阻变型光探测器为传感器,LEDs为报警器。通过对自驱动光探测器的性能测试,证实了转动式Pulsed-TENG的转动频率不影响光传感结果。开发了电流检测和电压检测两种检测模式,电流检测模式中,输出电流随光强的增加线性增加,光强的检测范围是0～1 W/m~2。电压检测模式中,输出电压与光强度呈反比,光强的检测范围是9～403 W/m~2。最后,设计了自带光强显示功能的自驱动光传感系统,可通过点亮LEDs的个数表征光强。该自驱动光探测器适用于利用实际环境中随机频率的械能实现自驱动光传感。为了解决TENG与LC电路间的阻抗失配问题,已有科研人员通过机械开关或电子开关调控TENG产生脉冲输出从而实现对LC电路的驱动。但是,机械开关闭合瞬间的抖动、长期使用后的磨损,均会在振荡信号产生的初期引入高频分量,影响信号质量。电子开关受器件响应和恢复速度的制约,限制了LC电路发出电磁波的频率,最终影响信号传输距离。第三章中,发展了一种基于摩擦纳米发电机诱导针-针空气放电的自驱动无线紫外光传感系统。输出性能长期稳定的软接触式摩擦纳米发电机（SC-TENG）为自驱动系统的电源,针-针空气放电开关用于紫外光检测并调控放电状态,信号的无线传输通过两个LC电路间的磁感应耦合实现。调控放电状态至电晕放电时,TENG输出的能量几乎完全被空气放电消耗,因此LC电路处于静默状态无电磁波发射。此时若针-针空气放电开关被达到阈值强度的紫外光照射,会使放电状态变为电弧放电。由于电弧放电消耗的能量很小,LC电路可获得充足的能量产生振荡并发射电磁波,接收端LC电路捕获信号后会发生同频谐振,进而实现对紫外光的自驱动无线传感。对波长为365 nm,强度为200 m W/cm~2的紫外光,该自驱动无线紫外光传感系统的响应时间为5 s,恢复时间为10 s,信号无线传输距离为3 m。该系统为危害人体健康的高强度紫外光检测提供了解决方案,是一种通过TENG驱动LC电路实现自驱动无线传感的新方案。在本论文中,开发了基于Pulsed-TENG的自驱动光传感方案,使光传感的结果不受Pulsed-TENG频率的影响,可收集环境中的随机频率的机械能并完成自驱动光传感。基于TENG诱导针-针空气放电发展了无线自驱动紫外光传感系统,为危害人体健康的高强度紫外光检测提供了自驱动无线传感的新方案。