光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器较传统传感器具备诸多优点,因而在环境恶劣、干扰强的工程领域中得到了广泛的应用。在以往的研究当中,对光纤布拉格光栅传感器系统的研究方案多采用宽谱光源或可调激光器作为传感光源。然而此种方案信噪比完全由FBG决定,尤其是在利用宽谱光源时,可探测功率不高,因而造成高功耗。且由于光源的功率波动和较宽的3 dB谱宽,解调精度受到限制。有少数研究提出采用光纤激光器进行传感,虽然一定程度上解决了上述问题,但研究多数仅局限于单个光栅传感,难以体现FBG传感器的准分布式特点。　　本文根据目前光纤布拉格光栅传感系统的研究现状,提出了一种新型的基于多波长掺铒光纤激光器的光纤布拉格光栅传感系统结构。首先,本文描述了光纤布拉格光栅的传感机理,概括和总结了多波长光纤激光器的工作原理以及抑制模式竞争的方法,并讨论了光纤布拉格光栅在多波长光纤激光器腔内传感所具备的优势。　　其次,在理论分析的基础之上，本文提出了一种基于双波长环形腔结构掺铒光纤激光器的光纤布拉格光栅传感系统研究方案。采用光纤激光器作为传感系统主体,在引入两个布拉格光栅作为激光器腔镜进行光反馈的同时还将其用作传感元件,其中一个光栅用于应力传感,另一个用于温度补偿。激光器采用了移频反馈的方法,通过引入声光移频器来抑制模式竞争,得到双波长的输出。传感系统采用分辨率为0.01 nm的光谱仪对传感信号进行解调。实验得到了较稳定的双波长输出,半小时内波长漂移仅0.002 nm,信噪比可达35 dB,且3 dB带宽仅为0.1 nm,为提高传感精度提供了有利条件。实验最终测得温度传感精度可达0.68℃,应变传感精度为6.294με,且获得了良好的线性灵敏度。　　最后,为了进一步提高信噪比和解调精度,本文又对激光器结构进行了改进,将环形腔改为线形腔,并且改用以引入非线性光纤环镜来控制腔内损耗的方法来抑制模式竞争,从而得到多波长的输出。激光器输出信噪比为40 dB,且一小时内波长漂移仅为0.001 nm。实验首先对单个光栅进行了传感,得到温度传感精度为0.357℃,应变传感精度为5.481με。然后又将传感光栅数目增至四个,研究了光栅阵列传感,同样得到了0.733℃的温度传感精度,6.568με的应力传感精度和较好的线性度,且实验过程中各个光栅之间互不串扰,独立工作。　　研究表明,所设计的基于多波长光纤激光器的光纤布拉格光栅传感系统方案切实可行,能够有效地提高信噪比,降低功耗,并且提高传感精度。本方案易于实现多个FBG的阵列传感,很好地体现了FBG传感的准分布式特点。