物理量(如光学量、力学量)的精确测量不仅是物理、力学、空气动力学等基础学科领域发展的重要基础，也是航空、能源、交通等关键领域发展中不可或缺的技术手段。随着这些领域的快速发展，对恶劣环境(如高温、高压、多参数交叉敏感等)下物理量的精确测量提出了迫切需求，但长期以来未能得到很好满足，因而成为测量领域公认的科学技术难题。该项目针对上述领域和国家重大工程的需求，围绕恶劣环境下物理量精确测量的难题，提出在光纤波导中引入微结构实现复杂环境下物理量精确测量的科学思想，建立了特种长周期光纤光栅和干涉微结构的理论分析方法，探索了激光脉冲及等离子电弧与光纤的作用机制，建立了具有普遍意义的传感器设计指导原则，主要科学发现如下：

提出在光纤波导中引入特种长周期光纤光栅和干涉微结并建立了理论分析方法，系统揭示了其传输特性、光学特性以及外界环境响应特性，丰富了长周期光纤光栅和干涉仪的理论体系，为光纤传感器的设计与优化提供了系统的理论指导。

发现高频二氧化碳激光脉冲热冲击效应可在光纤波导中形成稳定的特种长周期光栅微结构，揭示了特种长周期光纤光栅实现高灵敏度测量折射率和多参数同时测量的传感机理，探索了等离子电弧放电在光纤本征材料中的温度梯度分布，实现了基于微结构光纤的法珀干涉仪的研制，系统揭示了其对物理量(温度、折射率等)的高灵敏度传感机理。

针对宽温度变化范围下流体折射率精确测量的问题，提出了在光纤波导中引入超长周期光纤光栅的思路并建立了理论模型，揭示了该光栅不同级次包层模对折射率和温度具有不同响应的传感机理，实现了温度和折射率的同时精确测量，发展出工作温度高达1200℃的光纤法珀干涉高温传感器。

项目成果被国内外近400家研究单位在Web of Science中他引1600余次。代表性论文被SCI他引647次，单篇最高被SCI他引78次。得到国际顶级期刊以及多名国内外院士和Fellow的广泛引用和正面评价。第一完成人朱涛教授相继入选教育部新世纪优秀人才计划和重庆市杰出青年基金支持计划，担任国际期刊IEEE Photonics Journal编委，获教育部自然科学一等奖(第二完成人)、重庆市技术发明二等奖(第二完成人)、四川省科技进步一等奖(第三完成人)各1项，出版《光纤光栅原理及应用》及《光纤技术》专著和教材各一部，获中国光学学会“王大珩光学奖”，担任多个国际国内会议的TPC成员和分会主席。

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