光纤光栅传感器是近年来发展最为迅速的传感器件之一，也是光纤传感领域的研究热点，并已在电力工业、土木监测、航空航天、石油化工等领域得到了广泛的应用。诸多外界环境因素的变化，如温度、压力、拉力、折射率等均会影响光纤光栅的特征波长，这给光纤光栅传感器的设计和应用带来了一定的困难。因此，开发一套光纤光栅传感特性分析的软件，为研究者提供一个光纤光栅传感器预设计的工具，可以大大缩短光纤光栅传感器件的研发时间、减少不必要的投入，具有十分重要的意义。本论文针对光纤光栅传感特性的理论建模、算法研究、特征分析、计算机辅助设计等方面开展工作，主要内容如下：首先，介绍了光纤光栅的发展历史及其在传感和通信领域的应用。其次，详细阐述了光纤光栅的理论模型及分析方法，包括耦合模理论和传输矩阵算法，并运用上述算法对几种常见Bragg光纤光栅的特性进行分析，给出了光纤光栅特性随光栅参数变化的规律。第三，详细阐述了光纤光栅的传感原理，并对各检测变量进行分析，建立了完善的光纤光栅传感理论模型。第四，提出了一种新的长周期光纤光栅传输矩阵算法，并将其应用于拉力、温度、折射率等传感变量的分析。最后，利用Visual C++软件开发了基于光纤光栅传感的计算机辅助分析系统，并针对系统可检测的环境变量进行操作示范，得出相应的反射谱曲线。