航天器和核电站的安全运行意义重大,利用传感器监测这些设备的健康状况是安全监测的常见手段。光纤传感器具有抗电磁干扰、重量轻、易集成、耐腐蚀等优势,在辐射环境的安全监测领域有广阔的应用前景。其中,布里渊光时域反射（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,BOTDR）技术利用自发布里渊散射光频移与温度、应变的关系,实现对光纤沿线温度和应变的传感,是目前研究热点。光纤作为BOTDR系统的传感部分,对整个系统的抗辐射水平起着关键的作用。光纤受辐照产生辐射致衰减现象,光纤损耗增加,布里渊后向散射光强度变弱,系统的信噪比恶化、传感距离缩短,温度和应变的传感变得困难。通常,利用提高入纤光功率的手段,可以改善系统的信噪比和提高系统的传感距离。在单脉冲系统中,由于受激布里渊现象的存在,一般采用加大探测光脉冲宽度的方法来提高入纤光功率。但是,脉冲光宽度的加大,会导致系统空间分辨率下降,造成系统测量的事件长度加大,温度和应变的传感灵敏度降低。所以,辐射感生损耗的存在,会使系统的性能加速恶化,采用加大探测光脉冲宽度的方法来提高入纤光功率,又会降低系统的空间分辨率和传感灵敏度,这一矛盾制约了 BOTDR系统在辐射环境下的应用。在BOTDR系统中,使用适当的编码脉冲探测光,可以在保证空间分辨率不降低的同时,增加探测光功率,是一种解决辐射感生损耗造成系统性能下降的有效和实用方法。格雷互补序列作为常见编码序列的一种,不仅具有良好的自相关特性,而且具有较好的峰值平均功率比,适合作为编码BOTDR系统的探测光信号。本文针对BOTDR系统在辐射环境下,光纤所受辐射类型特点,设计了地面模拟实验。通过实验,验证了 BOTDR系统在辐射环境下进行温度、应变传感的可行性。针对辐射环境下,辐射效应对BOTDR系统造成的性能影响,进行了实验分析,提出用编码手段来改善BOTDR系统在辐射环境下性能的方案。通过分析常见编码BOTDR系统的优缺点和工程化应用要求,设计了一种基于格雷互补序列的BOTDR系统,并对该系统在不同剂量的辐射环境下进行了地面模拟实验。实验结果表明,相比单脉冲系统,在相同空间分辨率下,系统的信噪比和动态范围提升了 12dB。在一定程度上,提高了 BOTDR系统在辐射环境下的探测距离,解决了单脉冲系统在高剂量辐射下由于空间分辨率不足造成的传感精度下降和信噪比不足造成的传感误差问题。