光纤光栅是一种波长编码传感元件，其波长参量不受光源强度的影响，利用波分复用技术作为准分布式传感元件安装在结构表面或埋入内部，对结构的温度、应变等实现多点实时监测。因此，光纤光栅传感器在工程领域有广泛应用，比如桥梁、隧道、电力、航空航天等。本文的研究工作以光纤光栅传感技术在桥梁试桩中的应用为目标，主要研究内容有：1、分析了光纤光栅的研究背景、意义及发展概况；着重论述了光纤光栅传感器的特点和应用情况；分析了光纤光栅温度、应变及温度—应变交叉传感原理和解调技术，为光纤光栅传感器及解调系统的设计提供了重要理论依据。2、设计并制备了可用于结构健康监测的光纤光栅钢筋计、光纤光栅温度传感器和光纤光栅表面应变传感器，并进行了测试，结果表明研制的三种光纤光栅传感器技术指标良好，可靠性高。3、研究了基于InGaAs阵列传感器的光谱解调模块原理，设计并实现了可直观化的光纤光栅解调系统软件。系统能够实时记录监测区域内应变或温度的分布情况，波长的扫描范围在1515nm~1590nm，单通道串联FBG传感器最多能达20个。4、研究了光纤光栅传感器在特大型跨海大桥试桩项目中的工程应用技术。成功地将近两百支光纤光栅传感器应用于钢管系、灌注系和复合系三大桥梁桩系的结构监测研究，并通过与常规传感器—电阻应变片的检测结果进行对比分析研究，证实光纤光栅传感器不但具有与电阻应变片一致的应变响应，还可结合波分复用技术实现对桥梁试桩应变的准分布式监测，具有电阻应变片无可比拟的优越性。