光纤传感技术是以光波为信号载体,光纤为传输光波的媒介,从而感知和传递外界信号的新型传感技术。作为光波的传输介质,光纤的特性直接影响着光纤传感的研究与应用。宏弯损耗是光纤最基本的特性之一,基于光纤宏弯损耗特性的光纤宏弯传感器是光纤传感领域研究的较少,非常具有研究意义的传感器之一。对光纤进行金属化保护能够形成金属化光纤的同时,改变光纤的宏弯损耗性能,为实现金属化光纤宏弯传感和基于光纤宏弯传感的智能金属结构铺垫了基础。本文以单模光纤为研究对象,研究了影响光纤宏弯损耗的主要因素以及光纤表面的镍金属化保护工艺,建立了带复折射率涂覆层光纤宏弯损耗理论模型和金属化弯曲光纤环热应力及其引起的弹光效应理论模型,研究了光纤宏弯损耗温度传感性能,将镍金属化光纤进行了激光焊接封装。本文的主要内容如下:（1）分析了计算不同结构单模光纤宏弯损耗的三类理论模型,研究了弯曲应力引起的弹光效应对光纤宏弯损耗计算的修正方法,模拟分析了弯曲半径、波长、弯曲圈数、MAC值和涂覆层对单模光纤宏弯损耗的影响,结果表明根据MAC值可以判断单模光纤对宏弯损耗的敏感性。（2）研究了光纤表面化学镀镍和电镀镍保护工艺,实现了光纤表面的镍金属化保护层,形成了镍金属化光纤和刚性的弯曲光纤结构,在比较分析现有的光纤传感器封装到金属基体方法后,经实验验证得出:激光焊接工艺方法能够将金属化光纤封装到金属基体中,成功检测到了光纤封装后的温度信号,表明激光焊接封装方法是可行的。（3）改进了 L.Faustini提出的单模光纤宏弯损耗理论计算公式,建立了带复折射率涂覆层单模光纤宏弯损耗的理论模型,分析了弯曲半径、涂覆层折射率参数和波长对带复折射率涂覆层单模光纤宏弯损耗性能的影响,进行了带不同涂覆层光纤的宏弯损耗实验,结果表明:建立的带复折射率涂覆层单模光纤宏弯损耗理论模型不仅可以较准确地计算带复折射率涂覆层光纤的宏弯损耗,还可以计算带实折射率涂覆层光纤的宏弯损耗,带复折射率涂覆层光纤的宏弯损耗容易随着弯曲半径或波长变化产生强烈的振荡现象,并且涂覆层复折射率较大的虚部会加强光纤宏弯损耗振荡现象。（4）应用材料力学和弹性力学相关知识建立了金属化弯曲光纤环热应力及其引起的弹光效应的理论模型,分析了光纤结构对热应力以及折射率的影响,采用热应力相关折射率系数Kn对温度引起的光纤折射率变化进行了修正,对无限包层结构和无限涂覆层结构光纤宏弯温度传感性能进行了理论分析,进行了带有效吸收层以及带镍涂覆层光纤宏弯温度传感实验,结果表明:无限包层结构光纤宏弯损耗对温度的响应是接近线性的,无限涂覆层结构光纤宏弯损耗对温度的响应容易产生振荡现象,但在较大温度范围内温度响应曲线是单调的,能实现较高分辨力的温度传感。