随着光纤光栅制造和传感技术的不断发展,开发质量优良、持久耐用、稳定性强、高精度、低成本的光纤光栅式传感系列器件,最终实现模块化、产业化、规模化生产是光纤光栅式传感器研发的方向。本文对光纤光栅传感器的基本理论和技术进行了系统的研究,主要内容包括:光纤光栅的耦合模理论分析;光纤光栅的分类和制作方法;光纤光栅的传感机理;光纤光栅的各种波长调制及解调技术;滤波解调原理及构成;长周期光纤光栅滤波解调系统的设计;并对系统误差进行了分析讨论。首先对光纤光栅传感器的研究现状和发展趋势进行了回顾和展望。按照理想波导模式展开法推导了模式耦合方程,并用耦合模理论详细研究了光纤布拉格光栅的反射特性与各参数之间的关系。讨论了如何提高传感光纤布拉格光栅的复用数目,理论推导了光纤布拉格光栅的极窄带宽,研究了光纤布拉格光栅和长周期光栅对温度、应变的传感机理,分别建立了其实现应变和温度传感的数学模型。光纤光栅的解调技术是光纤光栅传感器的关键技术,本文讨论了光纤光栅传感器的调谐技术,分析了几种典型光纤光栅波长漂移解调方法,对各种方案的优缺点进行了分析比较。在光纤光栅传感技术理论分析与研究的基础上,提出长周期光纤光栅边缘滤波解调方案,设计了其传感实验系统,详细论述了系统光路的具体组成,介绍了光路器件的原理和特性,针对微弱光信号的检测,设计了相应的数据处理系统,最后进行了初步的实验,用实验证明,采用长周期光纤光栅实现温度的高精度传感测量的可行性。