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随着我国大型建筑、长距离管道、铁路、地铁、油气矿井等的快速发展,研究先进的长距离传感系统对这些设施进行安全健康检测显得尤为迫切。与传统的电传感器相比,光纤传感器具有抗腐蚀性能、防电磁干扰、传输损耗低、信号带宽大等优点。尤其是准分布式和分布式光纤传感器能够在一段光纤上拥有大量的传感点,成为了长距离传感系统的最佳选择之一。本文分别对基于布拉格光纤光栅(FBG)的准分布式传感系统和基于相位光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式传感系统进行了研究,并实现了两种方式的长距离传感。首先,本文对FBG和Φ-OTDR传感系统的工作原理、应用及发展现状进行了系统的分析,对比其优缺点。接着研究分析了各种光纤放大技术的原理和优缺点,根据传感系统的特点和实际需要选择了将掺铒光纤放大和光纤喇曼放大技术应用于长距离光纤传感系统。然后,设计并搭建了可调环形腔光纤激光器以及长距离FBG传感系统。提出了采用双波喇曼和掺铒光纤混合放大的方式来延长系统传输距离。实验结果表明仅使用两只功率各170mW和180mW的喇曼泵浦,和一支40mW掺铒光纤泵浦,能够在100km的传输距离上获得大于57dB的优良信噪比。然后对系统远端的FBG进行了温度和静态应变实验,验证了系统的可靠性。同时将混合放大系统应用于光纤传感分析仪Si720,在100km远端获得了信噪比7dB的传感信号,并进行了温度和静态应变实验,验证了系统性能。最后,设计并搭建了基于掺铒光纤放大的Φ-OTDR传感系统。分析并测试了传感光纤的布里渊阈值,标定Φ-OTDR系统传感信号的最大功率。完成系统的扰动信号实验,并分析了基于掺铒光纤放大方式的优缺点。分别设计并搭建了基于前向喇曼放大和双向喇曼放大的Φ-OTDR传感系统,然后各自进行了扰动信号的传感实验,在50km的传感距离上获得了信噪比大于6dB的传感信号,并分析了基于这两种方式的Φ-OTDR传感系统的优缺点。