相比传统的电子式倾斜传感器,光纤倾斜传感器具有可复用、质量轻、灵敏度高、成本低等诸多优点。近年来,随着运动馆、游泳馆、商业高楼等大型建筑的兴建,地基健康的监测己逐渐成为国内外研究的热点,特别是光纤倾斜传感器受到了广泛的关注。然而目前的光纤倾斜传感器普遍都存在测量范围小、灵敏度低的缺点。本论文主要围绕光纤倾斜传感系统展开,重点研究了基于光纤Bragg光栅及模式干涉的倾斜传感器。主要工作体现在以下三个方面:(1)在光纤传感技术原理的基础上,设计了一种新型的拉伸式光纤倾斜传感器结构。该传感器结构简单,检测性能稳定,具有良好的机械性能,抗干扰能力强,适用于各种复杂环境。本文重点分析了该倾斜传感器结构设计的理论依据和测量原理。基于该新型的拉伸式结构,设计了光纤Bragg光栅倾斜传感器,并进行理论分析和实验研究。实验结果表明:在测量范围±8°内,基于光纤Bragg光栅的光纤倾斜传感器灵敏度能达到0.6109nm/deg,并具有良好的线性度。己查阅到的拉伸式光纤Bragg光栅倾斜传感器灵敏度为0.032nm/deg,与之相比灵敏度提升了近20倍。(2)对基于模式干涉的倾斜传感器,包括少模光纤的概念,基于少模光纤的M-Z干涉传感器做了比较系统的分析。文中重点分析了少模光纤的应变特性。基于新型的拉伸式结构及少模光纤,设计了模式干涉倾斜传感器,进行了理论分析和实验研究。实验结果表明:在测量范围±8°内,基于模式干涉的倾斜传感器具有极高的检测灵敏度2.5702nm/deg,及良好的线性度。已查阅的干涉型倾斜传感器灵敏度最高能达到2.346nm/deg,与之相比较灵敏度更高,并且本文基于芯子模式干涉的倾斜传感器更稳定,制作更加简单。(3)对光纤Bragg光栅及少模光纤进行包层减小的应变灵敏度实验,实验结果表明:直径腐蚀至95μm的光纤Bragg光栅应变灵敏度为腐蚀前的1.71倍,与其直径的平方基本成反比,直径腐蚀至95μm的少模光纤应变灵敏度为腐蚀前的1.37倍,均能够有效提高其应变灵敏度。