光纤环形衰荡(Fiber-loop ring-down/FLRD)技术自本世纪出现以来,以其结构灵活、灵敏度高、不受光源波动影响等优势成为光纤传感领域的研究热点,已被应用于多种化学物理参量的传感之中。本论文对FLRD技术及解调系统进行了研究,完成的主要工作如下:1.对FLRD系统建模仿真。建立了FLRD传感器理论模型,通过仿真研究了腔长、腔内增益、损耗对系统的影响,为FLRD解调系统的设计奠定了基础。2.研究了探测脉冲波长与探测脉冲宽度对FLRD系统性能的影响。我们发现探测波长对系统性能具有很大的影响,并且发现一个较窄的探测脉冲比一个较宽的探测脉冲更容易抑制驰豫振荡现象。进而提出利用环形腔自激振荡来确定最佳探测波长的方法。3.研究了单模-无芯-单模(single-mode-no-core-single-mode/SNS)光纤结构自镜像现象,并在此基础上,提出基于SNS光纤结构的FLRD折射率传感器。我们提出一种方法,在给定外界折射率、SNS光纤芯径及自镜像峰值波长的情况下,可简便的计算出SNS结构中所需无芯光纤(No-core fiber/NCF)的长度。在确定SNS光纤结构中NCF长度、系统探测波长和探测脉冲宽度之后,利用蔗糖溶液作为样品,在1.3330~1.3539折射率范围内进行了实验。实验结果显示,折射率与衰荡时间呈三次函数关系,在线性区域灵敏度可达-3271μs/RIU。4.开发出一款体积小、成本低的实时FLRD解调系统,可实现实时采集FLRD信号、计算并显示衰荡时间,并对系统各模块的性能进行了实验与仿真验证。此研究为FLRD解调系统的小型化、仪器化奠定了基础。