光纤Bragg光栅(FBG)是现代光学传感领域最重要的传感元器件之一,广泛应用于军事和民用各领域,可实现多种物理量的传感测量。应变是FBG直接传感量之一,检测均匀应变时,FBG反射谱的中心波长(即Bragg波长)变化量与被测应变成正比,通过检测Bragg波长变化量即可解调出应变。而当FBG检测非均匀应变时,反射谱发生畸变,不再呈现单峰形状,虽然非均匀应变与反射谱仍存在对应关系,但是FBG非均匀应变解调远比均匀应变解调复杂。由于一些特殊场合非均匀应变检测的需求,基于FBG的分布式应变检测成为FBG传感技术的一个重要研究方向。本文对FBG轴向分布式应变的重构方法及解调应用进行了研究,主要内容如下:首先,在深入了解FBG的折射率调制模型和光传输理论的基础上,探讨FBG传感原理,比较FBG现有基本重构及解调方案。其次,分析了基于剥层算法(LP)的FBG轴向分布式应变重构方法,提出了复耦合系数常幅值改进剥层算法(QAC-LP),并进行了仿真验证,研究结果表明QAC-LP重构精度远优于LP;同时,采用多项式初始化(PFI)的思想,对两种优化算法(遗传算法、粒子群算法)进行了仿真研究,研究结果表明PFI法有效提高了优化算法的重构效率。分析比较不同重构实现方案速度精度及适用范围,研究结果表明基于PFI的遗传算法在FBG分布式应变重构时综合性能最佳。再者,利用光学低相干反射(OLCR)原理实现FBG反射谱检测,并将基于PFI的遗传算法应用于OLCR-FBG动态扫描检测系统,开发了基于LabVIEW并集成了MATLAB重构算法的上位机程序,程序运行良好;对FBG轴向分布式应变调谐装置进行设计,用于实验研究中不同应变的产生。最后,进行了FBG分布式应变检测实验及分析。针对系统性能进行噪声、反射谱准确性以及重复性的基础实验。随后分别对均匀、非均匀应变下的FBG光谱进行检测,并重构得到分布式应变情况。将实验结果与仿真结果比较,认为该系统基本上能够实现分布式应变检测。