复合材料是一种新型材料，由两种或以上的材料按照一定的工艺固化组合而成。其凭借着低密度、高强度、优异的稳定性、结构形状可设计性以及使用寿命长等特点，应用范围愈加广泛，并在各应用领域中成为重要的研究对象。其构成材料以及固化成型工艺决定了复合材料结构成型后的性能，因此，对于复合材料固化成型过程的监测技术的研究具有十分重要的意义，其中温度和应变是固化过程需要监测的两个重要参量。光纤布喇格光栅传感器因其体积小、兼容性强、不受电磁场强度影响等优点，被广泛应用于航空、建筑、医学、电力等领域并迅速成为其研究热点。
　　本文通过构建不同的复合材料结构模型并采用普通光纤布喇格光栅、聚酰亚胺光纤光栅以及保偏光纤光栅对复合材料固化成型过程中结构内部的温度及应变进行实时监测，掌握这两个参量的变化规律，从而优化和调控固化工艺流程和方案。并设计了一种基于线性滤波器的光强度线性解调方案，并进行了温度监测验证实验。本文的主要研究内容有：
　　(1)总结了复合材料及其应用的发展概况，介绍了目前应用于复合材料固化成型过程中的传统监测方法，以及光纤布喇格光栅传感器用于复合材料固化成型监测的性能特点和优势。
　　(2)介绍了光纤布喇格光栅的发展过程，并对光纤布喇格光栅传感以及保偏光纤光栅传感的基本原理进行了理论分析。
　　(3)构建了两种不同的复合材料监测结构模型，利用聚酰亚胺光纤布喇格光栅实现了复合材料固化过程中的温度及应变演变变化的同时监测。聚酰亚胺光纤光栅可监测最高温度为300℃，且其监测应变超过20000με。实际监测中，温度最高为180℃，应变最高为6000με。其监测温度分辨率为0.5℃，监测应变分辨率为1με。并采用传统的传感器对其监测结果进行了对比验证。其中，聚酰亚胺光纤光栅实时监测复合材料固化成型过程中内部温度的演变变化结果相对于热电偶监测结果，其误差不超过5℃。另一方面，聚酰亚胺光纤光栅监测应变演变结果与电阻应变片监测结果相比，其误差不超过0.3mε。其对比结果证明了聚酰亚胺光纤布喇格光栅监测复合材料固化过程中多参量演变的准确性以及可靠性。
　　(4)介绍了基于光纤光栅波长信号的两种解调方式——温度补偿法以及双光栅波长法。温度补偿法是采用封装光纤光栅（对应变不敏感）和未封装光纤光栅组合的方式对波长信号进行解调；双光栅法波长是将两个未封装光纤布喇格光栅组合对波长信号进行解调。在解调过程中，黏着在光纤光栅敏感栅区上的树脂基体，其热膨胀系数会对光纤光栅温度灵敏度产生增敏效果，因此，在解调过程中需重新定义光纤光栅的温度灵敏度系数。
　　(5)对保偏光纤光栅作了简要概述，并利用保偏光纤光栅实现了复合材料内部固化成型过程中温度及应变的双参量监测，其监测温度分辨率为0.2℃，监测应变分辨率为1με。采用传统的传感器对其监测结果进行了对比验证，其温度监测误差不超过3℃，且应变监测误差不超过0.2mε。根据保偏光纤光栅监测结果分析了复合材料固化成型过程中各阶段的内部结构变化。
　　(6)设计了一种基于线性滤波的光强度解调方案，其利用线性滤波器的线性光谱特性，对光纤光栅反射回来的光信号进行强度线性解调。进行了线性解调的温度传感实验，其监测结果的温度-电压具有良好的线性关系，其拟合度达到了0.9749。利用定制的线性滤波器，进行了复合材料固化过程中的可行性验证实验，用于对比验证光纤光栅解调仪波长解调的监测准确性。