随着现代测量技术的发展，越来越多的人开始重视光纤传感器。长距离分布式光纤传感器，特别是基于布里渊效应的分布式光纤温度/应变传感器，以其与其他普通传感器相比无可比拟的优势，受到国内外研究者的极大关注。它在电缆，油田，矿井，桥梁等设施都有广泛的应用前景。然而传统的布里渊光时域分析仪（BOTDA）采用的是前端集中放大的方式导致不能达到很长的传感距离。为了优化传感距离，本文研究了基于光脉冲编码和随机激光分布式放大的BOTDA系统，全文的主要研究内容包括：首先本文研究了光纤中布里渊散射的基本理论和布里渊散射谱以及BOTDA的温度应变测试理论。通过理论仿真得到了布里渊频移的温度特性和应变特性，然后用高分辨率的应变实验测试了布里渊频移的应变系数。然后本文介绍了随机激光器的工作原理以及的国内外研究动向。搭建了随机激光器实验系统，测定了随机激光输出功率与泵浦激光器输出功率的关系以及随机激光的长距离传输能力，首次实验证实了随机激光器的温度不敏感特性，并使用这个特性实现了一个新型的基于随机激光的超长距离点式温度传感器。然后在传统布里渊光时域分析系统的基础上中引入了随机激光放大，采用单边背向泵浦方式，补偿了泵浦消耗。经过数值仿真，可以看出引入随机激光之后，传感距离明显延长。同时引入了光脉冲编码，计算了L阶长度的S矩阵与性噪比提高的关系，实验证实了加入光脉冲编码之后系统性噪比明显提高。通过这两个技术，延长了系统传感距离，提高了系统信噪比。实验实现了传感距离100km，空间分辨率为±4m的超长距离的BOTDA系统。最后开发了第三代布里渊光时域分析系统样机，成功将机箱体积减小到4U。实现了传感距离35km，空间分辨率为20m的温度和应变传感样机。开发了相应软件，软件可以全自动化控制机箱，自动检测温度应变异常信息然后报警。研究发现：基于随机激光分布式光放大和光脉冲编码技术的BOTDA，能有效延长传感距离，能满足长距离传感应用的需求。有望在矿井，桥梁等地取得重要的应用，也为日后研究出更长传感距离的BOTDA提供了一定的方法和经验。