光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)具有体积小、熔接损耗小、耐腐蚀、不受光强波动的影响、可实现多点分布式测量、便于单光源的波分复用以及抗电磁干扰等优良特性;且其谐振峰波长对温度、应变等物理量的变化比较敏感。因此,FBG在光纤通信及光纤传感领域应用广泛。然而,裸光栅细小质脆,易损坏,将其定位安装于结构件较困难;裸光栅的温度、应变灵敏度低,无法满足对温度、应变分辨率要求高的工况。因此,FBG应用于工程前需要对其进行增敏和保护封装。如何提高FBG温度、应变传感特性以及如何成功将其安装于工程结构件表面或内部,需要进一步探索。本文针对FBG的增敏封装及定位安装技术等问题进行了系统研究,主要内容如下:1)为了对FBG进行温度增敏,提出了一种FBG毛细管式封装工艺。采用此工艺对FBG进行了封装试验,研究了封装后FBG的温度传感特性。试验对比了FBG封装前后的中心波长、动态响应速度、中心波长稳定性和温度灵敏度等传感特性。结果表明:封装后的FBG中心波长增大了0.1~0.2 nm;封装后的FBG温度动态响应速度基本不变;封装后的FBG中心波长稳定性有所降低,产生约0.3℃的测量波动;不同聚合物与毛细锌管封装的FBG温度灵敏度分别提高到18.25pm/℃、21.87 pm/℃、35.13 pm/℃,约为裸光栅的1.9倍、2.3倍、3.6倍。建立了毛细管式封装FBG的温度传感模型,通过对比试验值与理论值,相对误差均在10%以下,从而验证了模型的正确性与可靠性。基于该温度传感模型研究封装材料参数对FBG温度灵敏度的影响。2)采用化学镀结合电镀对FBG进行了表面金属化,分别实现化学镀铜、镍、钴,以及在化学镀后实现电镀铜、镍。研究了金属化FBG的温度灵敏度及失效温度;针对镀层材料参数对FBG温度灵敏度的影响程度进行了数值仿真分析。结果表明:镀铜FBG、镀镍FBG和镀钴FBG温度灵敏度分别达到23.83 pm/℃、19.22 pm/℃和11.95 pm/℃;在20 min高温环境下,金属化FBG的失效温度约为900℃,比裸光栅提高了约100℃;在一定范围内,随着热膨胀系数、弹性模量、泊松比和镀层厚度的增大,FBG的温度灵敏度均能不同程度的增大。3)采用钎焊方法成功地将镀镍FBG分别埋入到铜基体、TC4基体和铝合金基体中,观察了钎焊接头的横截面显微组织。对比了埋入后的FBG的中心波长和光谱变化。结果表明,不同焊接材料埋入的FBG中心波长漂移量分别为3.281nm、8.252 nm、5.784 nm;埋入的FBG的温度灵敏度分别提高到26.9 pm/℃、22.77 pm/℃、28.65 pm/℃,约为裸光栅的3倍。采用ANSYS模拟了金属化FBG埋入铜基板表面的钎焊过程中FBG中心波长漂移情况。温度从230℃降到30℃,中心波长漂移值为ΔλB=-4.17 nm,与试验结果ΔλB=-3.281 nm相近。因此,模拟结果较为可靠,可以借助有限元分析计算FBG埋入到各种金属基体后中心波长的漂移量,从而分析FBG焊后所受残余应力的大小。4)提出了一种将金属化FBG定位安装在金属基体表面的电镀安装法。采用电镀法成功将镀铜FBG安装在T2基板表面,将镀镍FBG安装在Q235表面。对电镀安装的FBG的接头质量,接头强度,光谱特性,温度、应变传感特性进行了系统研究。结果表明:接头强度高于金属化FBG的抗拉强度,且金属化FBG的抗拉强度提高到金属化前的两倍,电镀接头具有可靠的机械性能;安装后光谱变化较小,且中心波长降低量在1 nm以内,说明电镀后FBG的残余压应力较小;温度灵敏度提高到30.6 pm/℃,约为裸光栅的3倍;应变灵敏度大幅提高,达到4.998×103 pm/με。因此,电镀安装的FBG具有良好的温度、应变传感特性,电镀法安装FBG具有良好的可行性。