光纤光栅传感器具有易于复用、不受电磁干扰、绝缘性能高、防爆性能好、耐腐蚀等优点,广泛应用于桥梁、大坝、高楼等大型结构的健康监测中。但是,光纤光栅应变传感器在长期的野外工作中,外界环境的影响会使得光纤光栅传感器的性能逐渐蜕化,从而出现各种各样的故障,导致系统采集的数据出现异常,无法保证为安全评价环节提供客观、无误的原始信息,从而对结构健康监测的最终评价结果产生严重影响。因此,针对光纤光栅应变传感系统性能蜕化进行研究,解决光纤光栅传感器性能蜕化故障产生的原始信息失真问题,具有重要的意义。本文首先介绍了光纤光栅的传感原理,并详细分析了光纤光栅应变传感系统的基本组成以及工作原理,根据工程应用的经验得出了光纤光栅传感器最容易出现性能蜕化现象。基于光纤光栅耦合模理论主要分析了光纤光栅传感器工艺参数对光谱的影响,通过仿真实验以及色心模型和应力释放模型的反作用得出光纤光栅折射率调制深度是传感器性能蜕化的主要因素。详细分析了光纤光栅性能蜕化对光纤光栅复用解调结果产生的影响,并对链路接头蜕化对光纤光栅光谱的影响进行了分析,以及系统的光源、F-P滤波器、耦合器等主要器件性能蜕化对光纤光栅光谱和应变测量结果产生的影响。搭建光纤光栅的性能蜕化试验系统,进行了高低温循环交替蜕化试验和应力循环蜕化试验,得到了光纤光栅性能蜕化时的光谱以及应变异常数据。利用聚类分析法进行了光纤光栅性能蜕化的应变数据处理,并且采用三次样条插值方法实现了应变测量数据的重构,解决了由于光纤光栅性能蜕化造成的系统故障问题。