En aquesta tesi doctoral es presenten uns dispositius òptics capaços de mesurar vàries magnituds físiques útils per als enginyers dins l’àmbit de la construcció. Aquestos sensors òptics són capaços de mesurar les variacions de deformació, temperatura i pH en estructures d’àmbit civils com són ponts, o inclús túnels o dics pel monitoratge de la seua salut estructural. Així doncs, es presenten el sensors de deformació i temperatura basats en FBG desenvolupats i calibrats en el Grup de Comunicacions Òptiques i Quàntiques (GCOC) de l’Institut de Telecomunicacions i Aplicacions Multimèdia (iTEAM) i s'exposa un cas d'aplicació real d'aquestos sensors en la construcció d'un pont per a trànsit rodat construït mitjançant la tècnica de llançament per increments successius per a la ronda sud metropolitana de Bilbao. També es presenten dos sensors òptics de pH que utilitzen hidrogels amb dues tecnologies diferents. Un d'aquestos sensors està basat en la intensitat òptica i l'altre en les propietats freqüencials de les ressonàncies en una cavitat Fabry-Pérot en fibra. Perquè el monitoratge d'aquestos sensors òptics siga autònom, remot i programable, s'ha dissenyat un sistema de monitoratge alimentat per energia fotovoltaica i s'ha desenvolupat un programa informàtic capaç de ser ajustat per realitzar l'adquisició de dades en períodes de temps determinats i amb la possibilitat d'implementar alarmes quan les mesures superen uns llindars definits. A més, també es presenta un nou sistema de monitoratge de sensors òptics basat en la correlació de polsos òptics. Aquest sistema realitza mesures integrades i ofereix la possibilitat de separació de la zona a monitoritzar en regions més petites mitjançant l'ocupació de reflectors parcials. S'explicaran dos tipus de reflectors; els reflectors selectius en longitud d'ona i els reflectors parcials d'intensitat, realitzant assajos per calibrar la resposta d'ambdues tecnologies. Finalment, es presenta un sensor en guia d’ona per a la mesura de temperatura basat en les propietats de fotoluminescència de punts quàntics col•loïdals embeguts en una matriu de PMMA. S’utilitzen materials diferents per a la fabricació dels punts quàntics, obtenint sensibilitats diferents entre si.