受激布里渊散射(SBS)作为光纤中一种典型的非线性光学效应,有着广泛的应用领域,如光纤激光器、慢光延迟、光纤传感、微波光子学、波分复用(WDM)系统等。布里渊频移(BFS)对温度/应变的线性依赖是作为点式/分布式温度/应变传感器的基础,这种依赖来自于声速和光纤折射率的变化。该线性关系保证了工业应用中温度和/或应变的大范围监测,如通信网络,化学,石油,天然气和土木结构。而且,随着对光纤技术研究的急剧增加,利用SBS效应的多波长光纤激光传感技术,近年来受到了广泛的关注。本论文针对基于SBS效应的多波长输出进行了一系列的理论和实验系统研究,主要内容如下:(1)首先介绍了课题研究背景,主要讲述了传统光纤传感器的分类和优缺点;其次分析了新型多波长光纤激光传感器的研究意义;然后引入了布里渊散射的传感应用潜能,列举出了多波长布里渊光纤激光传感器的研究现状;最后说明了本论文的主要内容和创新点。(2)详细介绍了布里渊散射的基本理论以及SBS多波长输出的形成过程;然后分析了布里渊频移的温度传感特性,给出了Stokes波长的线宽和温度分辨率的理论计算过程;最后介绍了基于布里渊散射的其他传感系统。(3)针对L波段提出并实验论证了一种可切换频率间距的多波长布里渊掺铒光纤激光器(MW-BEFL),利用光开关在单、双倍Brillouin频移(BFS)间切换。可分别观察到高达24个频率间隔为10GHz的稳定输出通道,以及12个频率间隔为20GHz的稳定输出通道。分别通过实验讨论了不同980nm泵浦功率和种子泵浦功率/波长对输出的Stokes波个数的影响,研究了其波形稳定性,并分析了耦合系数对输出波形的影响。(4)设计并实验研究了一种使用掺铒光纤线性放大结合Brillouin增益的多波长光纤激光传感器,生成了31个输出通道。分析了该传感装置作为多波长激光器的基本特性,研究了不同温度对各阶Stokes波的中心频移量的影响,证明了Brillouin频移对温度的线性依赖,最终获得的温度灵敏度系数可达到/15.27 MHz℃。分析了湿度对温度传感器的误差影响以及频移波动误差,其分别引起的测量误差为?.08660℃和?2850.℃。