我国目前正处在大规模的土木工程和基础设施建设高峰期,重大工程的建设和安全运行对传感系统提出了更高的要求。布拉格光纤光栅(FBG)具有很多独特的优点,非常适用于诸如输油管道、大坝等的实时监测。可以沿监控对象布置几十、上百公里甚至更长的光纤,在光纤上按照一定的间距分布很多FBG来构成一个准分布式传感网络,进行温度、应变等参数监测。由于光纤传输损耗、瑞利散射、连接损耗等因素的影响,传感光信号经过了长距离的传播后变得很微弱,淹没于噪声中难以辨别,因此从系统成本以及实用性等方面考虑,有必要选择合适的光放大技术和构造优化的光路设计,使用较小功率的泵浦实现长距离的传感系统。本文首先系统地研究了FBG的工作原理、应用现状和国内外现有的长距离FBG传感系统方案,分析了各个传感系统的优缺点。接着研究分析了各种光信号放大技术的原理和优缺点,根据系统的实际需要选择将掺铒光纤和光纤喇曼放大技术应用于长距离FBG传感系统。然后设计制作了泵浦激光器的驱动控制电路,以Atmel 89C52单片机为核心控制泵浦的运行,还包括A/D、D/A、EEPROM、液晶显示、泵浦保护、恒温控制、信号调理等功能单元电路,并应用于长距离FBG传感信号的掺铒光纤和光纤喇曼混合放大。接下来本文提出并构造了基于掺铒光纤和光纤喇曼混合放大的长距离传感系统,采用宽带光源给FBG提供反射信号光,传感长度达到50km,FBG传感信号的信噪比达到了15dB,实验结果较之现有的系统性能有很大提高;在此基础上,将传感信号光源改为环形腔光纤激光器形式,采用可调滤波器扫频方式使传感信号依次出现,50km处FBG传感信号达到了58dB的优良信噪比。最后本文对基于环形腔激光器的长距离FBG传感系统进行了系统稳定性、分束复用、温度、静态应变和动态应变的实验。实验结果表明系统具有良好的稳定性,传感器的温度和静态应变响应线性良好,并且可以检测频率最高为800Hz的动态应变。因此基于环形腔激光器的长距离FBG传感系统具有良好的应用前景。