传感监测技术是当下信息产业支柱的高新技术之一,其发展程度关乎当代科学技术发展水平的判定。光纤传感技术随着光通信技术的发展而逐步成熟,以其优良的性能在工业生产和安全监测等诸多领域有着重要的应用。其中光纤激光传感系统以其传感激光信号线宽窄,传感单元体积小、耐腐蚀、灵活性高以及抗电磁干扰等特点,在融合信息采集与传输的长距离传感网络的组建中发挥着重要作用。然而在对传感信号解调时,现有的光域信号解调方法存在着实时性差和设备成本高等缺点,将光域检测转换到电域检测的拍频技术虽提升了检测效率,但该类系统仍然存在诸如灵敏度不够高、稳定性不够好等问题。复合腔光纤激光传感系统以其具有结构灵活、信号稳定以及传感灵敏度高等优点,对于光纤传感电域解调技术的发展有重要作用。本论文对光纤环形谐振器（Fiber Optic Ring Resonator,FORR）复合腔激光传感系统进行了研究,针对提升系统输出稳定性和传感灵敏度提出了相应的系统结构设计和纵模拍频解调方案,主要内容如下:（1）基于耦合模理论（Coupled mode theory,CMT）,利用传输矩阵法（Transfer matrix method,TMM）分析了FORR的传输特性。研究了不同结构参数（环长LR、耦合系数κ1,κ2）组合下FORR的透射谱特性,为FORR复合腔激光传感系统中FORR结构单元的参数选择提供了依据。（2）提出了一种基于FORR的复合腔光纤激光拍频传感解调系统,研究了不同结构参数（FORR的耦合器耦合比、主激光器腔长LD、腔长差ΔL）组合下FORR复合腔光纤激光系统的拍频形成。结果表明耦合器耦合比越大,纵模之间形成的拍频包络越明显;而过大的耦合比又会造成显著的光强衰减。当耦合比一定,LD越长纵模拍频的基频越低,包络谱越明显。当耦合比和LD确定,ΔL越大,纵模之间形成的拍频信号质量越差。（3）分析了FORR复合腔激光系统纵模拍频对温度的响应机理,选定了FORR复合腔激光传感系统的结构参数并进行了温度传感实验。FORR与主激光腔产生的梳状谱可以产生游标效应（Vernier effect）,拍频包络之间的频谱间隔与两个腔体的腔长差ΔL有关。当温度变化作用于FORR的一段传感光纤上,ΔL的变化造成复合腔激光纵模在新的频点同时谐振,通过监测拍频信号的频率变化解调出温度变化的多少。结果表明,观测频点约为414 MHz时的温度响应为267.5 k Hz/℃;在1250 MHz附近的温度响应为721.9k Hz/℃。设置对照组实验研究了系统中其他结构单元受热后对输出频谱的影响,结果表明只有能够引起ΔL变化的结构单元受热后才会造成拍频的移动。实验表明,该系统利用光学游标效应获得了可观的温度传感灵敏度。且在同样的实验条件下,观测频率越高,频谱移动越显著,温度响应越好。