RESUM Esdeveniments com el col·lapse de les dos torres del Skyline Center Project en Virginia (1973), el col·lapse del pont I-35 sobre el riu Mississipi en Mineapolis (2007) i, més recentment, del pont penjant Kutai Kartanegara a Indonèsia (2011) posen de manifest la gran importància de monitoritzar certes estructures per a poder avaluar la seua seguretat en temps real. L´èxit d´aquesta tasca depèn fonamentalment de dos aspectes. D´una banda, els sistemes i sensors empleats han de ser precissos i fiables al mateix temps que han de possibilitar una instrumentació segura, fàcil i econòmica. D´altra banda, és necessari comptar amb pautes generals de monitorització de distintes tipologies estructurals que proporcionen una guía sobre com s´ha d´instrumentar una estructura. En aquest context general, la present Tesi Doctoral dissenya i proposa nous sensors per a la monitorització estructural basats en la tecnologia de la fibra òptica pels avantatges comparatius que ofereix aquest material. La investigació es justifica per les limitacions de les tecnologies actualment disponibles i ha comprès les fases següents: * Desenvolupament d´un sensor òptic puntual basat en xarxes de Bragg (Fiber Brag Gratting –o FBG– en anglès) per a mesurar deformacions i temperatures. * Desenvolupament d´un sensor òptic de longitud (Long gauge sensor, en anglès) basat en xarxes de Bragg per a mesurar deformacions. * Estudi i calibratge de sensors distribuïts per a mesurar deformacions, basats en el fenomen de dispersió de la llum (Stimulated Brillouin Scattering –o SBS– en anglès). * Assajos amb provetes en laboratori dels sensors proposats. * Comprovació i optimització del funcionament del sensors per mitjà de models numèrics realitzats amb el mètode d´elements finits. * Comprovació del comportament dels sensors en estructures reals i millora del seu disseny si és el cas. Les estructures monitoritzades comprenen una gran varietat de materials i tipologies com són el tauler d´un pont espentat, una llosa posttesada d´edificació, l´encepat del fonament d´un pont atirantat de 318 m. de llum o un fals túnel d´una línia de tren d´alta velocitat. En aquesta Tesi Doctoral, només es mostren els treballs realitzats a l´estructura del fals túnel de la línea de tren d´Alta Velocitat, corresponent al tram de Moixent (València). La resta de treballs poden observar-se en una sèrie d´articles presentats en diversos congressos que s´engloben als anexes.