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光纤光栅传感技术是近年来传感技术领域发展的一个新方向，它具有质量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀、易于组成光纤传感网络等优点，广泛地应用到航空航天、石油、电力、土木工程、生物化学以及医学等领域。本文首先从光纤光栅理论出发，建立光纤光栅时分复用模型，其次在研究光纤光栅的各种复用技术的基础上，提出一种大容量的光纤光栅复用技术方案，分析其原理并通过实验验证其性能，其主要工作如下：1.根据光纤光栅耦合模理论，研究光纤光栅的计算方法和光谱特性，以及传感器反射率和光栅长度，折射率调制深度的关系。建立了光纤光栅时分复用模型，研究传感器的反射率与传感器复用数量的关系，并且分析光谱阴影效应和多次反射效应对传感信号造成的串扰，通过仿真计算分析传感器的反射率与串扰程度的关系。2.以光纤光栅的时分复用模型为基础，提出了基于半导体光放大器(SOA)共振腔的时分复用方案。通过采用不同频率的脉冲信号驱动SOA实现各传感器的寻址，研究脉冲信号宽度与传感器信号串扰的关系，以及腔内衰减与复用数量的关系。结合SOA共振腔技术，提出TDM+WDM混用技术方案，传感器阵列由多组传感器构成，组间以TDM方式访问，组内以WDM方式访问，传感器复用数量为两种复用方式数量的乘积，以实现TDM技术复用能力的倍增。3.对光纤光栅传感特性进行分析，根据其对温度与应变具有交叉敏感特点，对传感器进行封装，研制基于光纤光栅的温度、应变、压力传感器，并对其相关系数进行标定。4.研制基于SOA共振腔的时分复用传感系统，并搭建时分复用传感试验装置，在单根光纤上串联5个温度传感器和4个应变传感器，采用时分复用方式分别对温度和应变测量点进行监测，通过实验验证系统的多点复用能力。以TDM+WDM混用技术为基础，构建5×5的二维光纤传感网络，测量在不同加载/加热情况下铝板的应力/温度分布场。