光纤光栅作为一种重要的光子学器件,在光纤通信及光纤传感等领域均获得了非常广泛的应用。根据实际应用领域及应用环境的不同,人们设计了各种不同结构、不同性能的光纤光栅,也发展了各种各样的光纤光栅制作与解调技术。光纤光栅可以进行应变、温度、压力、位移、浓度等多种物理及化学参量的测试,已经成为各种智能结构的重要组成部分。光纤光栅的这种多重敏感性导致了多参量的交叉敏感问题,尤其是在工程实践中经常遇到的温度与应变的交叉敏感问题。应变检测是光纤光栅传感器应用最为活跃的领域,而在实际测试环境中,温度对应变测量的影响是不可避免的。人们尝试了多种手段来实现温度与应变的分离。 光纤荧光传感器广泛应用于温度测量、浓度检测及pH值检测等领域,其传感参量包括荧光强度、荧光强度比和荧光寿命等。其中荧光寿命测量方法由于与泵浦光强度无关,又不需要昂贵的窄带滤波片,是一种非常有效的检测手段。 本文使用了一种结合了光纤光栅与荧光光纤传感器优点的新型光子学器件——荧光光纤光栅进行温度及应变的同时测量。在理论及实践方面主要从事了以下几个方面的研究: (1)本文在讨论几种常见的光纤光栅传光理论的基础上,对荧光光纤光栅的传光理论进行了讨论,尤其对合一式荧光光纤光栅提出了一种新的理论分析方法——荧光叠代法,并给出了仿真结果。 (2)本文在比较了各种光纤光栅制作方法的基础上,提出了采用连接荧光光纤与光纤光栅或采用在载氢荧光光纤上刻制光纤光栅的方法制作荧光光纤光栅的实验方案,并实际制作了几种不同结构的荧光光纤光栅用于温度及应变同时测量。