光纤光栅传感技术是近年来传感技术领域发展的一个重要方向,因其具有诸多技术优势而得到广泛的研究与应用。由于解调波长编码的光纤光栅需要复杂昂贵的专用设备,单一光纤光栅传感器的性价比没有竞争力,将多个光纤光栅通过复用技术组成一个共享解调设备的传感网络则可发挥光纤光栅的技术优势。本文以国家自然基金项目(11274099)、黑龙江省自然基金项目(F201435)、黑龙江省科技攻关项目(GC08A514)、沈阳铁路局科学技术研究所“魏塔线桥梁横隔板加固效果评估”项目与黑龙江大学高水平团队支持项目(HD-028)为依托,对光纤光栅振动传感器、光纤多纵模激光传感器、光纤腔衰荡传感器及其复用关键技术进行深入研究,并取得了一些具有创新价值的研究成果。论文的内容可概括如下：一、概述光纤光栅的发展与分类,回顾光纤光栅无源、有源传感技术和光纤光栅传感器复用技术的发展与研究现状,据此,提出本文的研究目标。二、回顾光纤光栅的耦合模理论,据此,提出并验证一种光纤光栅无源低频振动传感器,并对其振动传感特性进行实验研究。利用这种传感器设计一个复用传感器数目为37只的光纤光栅无源波、空分复用传感网络,并将其应用于铁路桥梁横隔板的加固效果评估。三、利用能级理论对光纤多纵模激光器的工作原理、激光振荡阈值以及相位条件进行理论分析,据此,推导光纤多纵模激光传感器的拍频传感原理。提出三种不同谐振腔结构的光纤多纵模激光传感器,结合拍频解调技术将其应用于应力传感。研制一种光纤分布反馈式单纵模激光振动传感器,对其加速度以及频率响应特性进行实验研究,四、根据多纵模激光传感器的拍频频率间距与谐振腔长度相关的特性,结合频分复用技术,应用三种不同谐振腔结构的光纤多纵模激光传感器搭建有源复用传感系统,实现了复用传感器寻址,解决了复用系统中拍频传感信号信道间串扰以及多纵模激光传感器间泵浦功率分配问题。利用微位移平台对谐振腔施加应力,引起多纵模激光干涉形成的拍频信号的频率发生漂移,对系统的应力-拍频频率响应进行实验研究,同时对系统拍频噪声来源进行分析和讨论。五、结合光纤光栅波分复用信号处理技术与光纤腔衰荡光谱检测技术,提出一种基于光纤光栅的光纤腔衰荡传感器波分复用系统。在对光纤腔衰荡传感原理、传感器波分复用原理、系统最大可复用数目以及衰荡激光脉冲信号信道间串扰等问题进行理论分析的基础上,搭建压力传感实验平台,对复用系统的压力传感特性进行实验研究。