该文围绕国家自然科学基金委资助项目、天津科技攻关项目及天津建工集团合作项目主要完成了以下工作:一、详细综述了光纤光栅的发展历程,概述了光纤光栅写入法的研究情况,对光纤光栅进行了分类,并对各类光栅的主要性能和应用做了阐述.二、从麦克斯韦方程出发详细推导了周期性介质波导的耦合模方程,并在此基础上对光纤光栅进行了理论研究.三、关于光纤光栅二维传感器的实验研究.我们以悬臂梁波长调谐理论为基础,自行设计了新型二维光纤光栅的传感机构,首次实现了应力与位移的二维实时传感测量,测量结果证实了相应的理论分析.四、进行了光纤光栅传感器的封装及应变的实验研究.利用等强度梁进行了光纤光栅的应变传感实验,并与电阻应变片进行了对比分析.进行了光纤光栅的半金属管封装实验,并利用悬臂梁完成了对挠度及应变的测量、分析.五、开展了光纤光栅传感技术在结构工程中应用的实验研究.我们与天津建筑科学研究院合作,进行了螺纹钢标准拉伸试件的拉伸试验以及标准钢板的拉伸试验,应变实验值分别由光纤光栅和电阻应变片测量得到.将实验结果进行比较分析证实光纤光栅测量比电阻应变仪测量值更加接近理论计算值,为光纤光栅传感向工程应用研究迈进了一步.