中文摘要：

内嵌式 (In-line) 全光纤传感器具有结构紧凑，成本较低，应用范围广等优点，成为最近光纤传感器的研究热点之一。项目内容主要包括下列三个方面1. 受激布里渊技术研究激发的包层模模式。包层模的激发是此类传感器的设计关键，所激发的模式和模式间功率比是决定传感器灵敏度的重要因素。目前尚无对包层模激发的深入研究，申请人首次提出将受激布里渊技术应用于此领域，研究成果将为此类传感器的优化和改进提供依据。2. 首次将内嵌式光纤马赫-曾德传感器应用于生物医学领域，验证其可行性，将为光纤生物传感器提供一种低成本方案。3. 内嵌式光纤马赫-曾德传感器应用于横向压力传感，拓宽此类传感器的应用领域。该项目糅合了对内嵌式光纤传感器内在机理的深入探索和与实际紧密相关的应用性研究。不仅具有重要的科学意义，而且创新性强、有很好的应用前景。

结论摘要：

全光纤内嵌式 (In-line) 传感器的最显著特征就是，光的分束与合并都是集中在一根光纤内实现。因此具有结构紧凑，受外界干扰低等优点，无论在实验室研究还是实际应用领域都有着重要地位。本项目的研究主要集中于该类光纤传感器的传感机理、新型传感结构和高灵敏度传感应用等方面。在为期三年的项目研究中，项目组基本完成了计划内的研究内容1. 搭建了一套光纤受激布里渊系统，应用该技术研究光纤中激发的包层模模式；2. 利用膜附着工艺，将DNA分子链固定于光纤外表面，初步证实通过测量光纤外界折射率的改变来进行DNA的含量测量；3. 通过对内嵌式光纤干涉仪透射谱的傅里叶分析，研究各包层模的激发效率；4. 利用突变型光纤光锥弯曲导致损耗增加的原理，设计并实现了一种高灵敏度光纤振动传感器。该传感器结构简单，灵敏度高并解决了光纤振动传感器领域的诸多技术难题；5. 通过光纤大幅度弯曲，使部分光泄露到外面的聚合物保护层并在其中传输。由于聚合物的热光系数比光纤高两个数量级，该传感器对温度的敏感度达到了几个nm/℃，是普通FBG传感器的上百倍，同时制造非常简单。6. 除了项目书中既定的研究范围，我们还努力扩展相关联的有意义的研究。利用受激布里渊技术研究光纤包层模激发的基础上，开拓了该技术在高分辨光谱分析方面的应用，目前光谱分辨率已达到约0.24pm，是普通商用光纤光谱仪的100倍，在光通讯和光传感等领域有着很大的发展前景。从2011.1至2013.12，项目组总共在国内外高水平杂志上发表论文16篇，其中还包括1篇国际顶级光学期刊“Optics Letters”，1篇“Optical Express”；获得国家发明专利1项，成果均达到和超过了项目申请的预期。