光纤光栅传感器具有测量精度高、性能稳定可靠、能实现绝对测量，以及独特的单根复用能力，因而成为准分布传感测试领域的研究重点。走向应用是光纤光栅传感测试技术蓬勃发展的有力体现，也同时使其研究方向从初期的纯理论研究和实验室研究转为与各种实际应用相结合的针对性技术研究。 传感器所承担的任务是感觉结构的健康状态，因而其性能研究不能脱离被测结构。光纤光栅传感元的具体结构以及与被测体的复合状态等多种因素，都可能会影响光纤光栅的实际传感特性，进而影响对被测物理量的精确测量。此外，伴随着光纤光栅解调技术的发展，在其基础上构建光栅传感网络的自动测试系统，建立测量结果的规范化处理平台，成为继光栅传感、解调之后一个必然要解决的主要问题，这对于促进光栅传感测试技术的实际工程应用也具有重要意义。 本文对光纤光栅传感测试技术中的关键问题及其在预应力筋应力测试中的应用进行了系统深入的研究，主要内容包括：光纤光栅的温度补偿技术及影响因素研究、与被测体相结合的光纤光栅实际应变传感特性研究、光纤光栅复用传感阵列的功率解调技术研究、光纤光栅自动测试系统控制软件的设计开发以及预应力筋光栅传感测试中的关键技术和分布、锚端测试技术方法研究等。 第一，提出了考虑光纤材料结构组成影响的参考光栅温度补偿方法。在对温度作用下涂覆、套塑光纤真实变形、应变状态进行研究的基础上，从光栅温度敏感机理角度出发首次推导得出了更为准确的与光纤结构相关的光栅温度响应特性公式，为光纤光栅应变传感的温度补偿提供了可靠的理论分析依据。 第二，从与被测体相结合的角度对光纤光栅实际应变传感特性进行了研究。首先，建立了不同粘结方式下光栅的等效受力模型，并分析了其传感特性的多种影响因素。其次，提出了用以扩大光栅应变测量范围的倾斜粘贴复合方法，建立了光栅测量应变与被测体实际应变间的理论关系模型，试验验证了光栅倾斜粘贴与常规状态下应变灵敏度间的比值关系，并对实际应用中粘贴方位偏差所引起的测量误差进行了定量研究和评价，有效地解决了大应变测量情况下光栅的长期安全寿命问题。此外，建立了埋入基体内光纤应变传递的理论分析模型和有限元仿真模型，对最大层间剪应力、端部应变不完全传递区的尺寸范围以及影响传递特性的因素和变化规律等问题进行了具体研究，得出了指导性结论。 第三，对复用光栅传感阵列的光时域反射(OTDR)功率解调技术进行了系统深入的研究。进行了不同光栅组合情况下的试验测试，首次分析给出了复用光栅OTDR测试系统中光栅反射率的确定原则和要求，建立了光栅反射功率与被测物理量间的理论关系模型，并分析了OTDR解调技术的传感灵敏度、空间分辨率、复用数量以及测量范围等性能指标。该研究为解决波长解调方法中光栅最大测量范围和可复用数量难以同时满足要求的技术难题提供了有效途径。 第四，为满足远程、长期测量的需求和工程实际的需要，以虚拟仪器控制技术为手段，设计开发了光纤光栅远程自动测量软件，建立柔性测试系统。不仅可以根据需求按预定模式进行自动测量、数据存储和实时显示，而且还具有对测量结果的纠错和自动处理功能，提高了系统的可靠性。 第五，针对预应力筋的应力特点和测试要求，提出了基于光纤光栅的预应力准分布测试和锚端压力测试两种技术方法。对预应力筋准分布测试中的大应变测量、测点数目要求以及温度分布补偿等关键技术问题进行了研究，提出了相应的解决方法，并进行了初步的试验研究，为实际工程应用奠定了重要的理论和实践基础。