光纤传感技术作为光纤领域的关键部分,同时具备传感与传输能力,能够进行远程、大范围的传感与组网,对多个测点的不同参量如温度、振动、应变等进行精确且快速的检测。在工程检测、桥梁振动监测、航天设备检测等科技领域,基于弱反射光纤光栅的测量系统中光栅的铺设间距较大,无法达到准确监测的目的,与此同时,多样的检测环境和日益严苛的工程需求对光纤光栅传感系统的解调精度、光栅的密集型分布提出了更高的要求。本文基于非相干光频域反射技术与光反馈技术,结合混沌激光的产生原理与激光特性,通过对解调原理及算法等相关问题的研究,实现一种高空间分辨率、长距离、大容量的全同弱光栅解调系统,本文的主要研究内容如下:（1）分析光纤光栅的传感模型与混沌激光原理及特征。研究瑞利散射、多径反射等各种因素对光纤传感系统复用容量的影响,通过仿真证明可通过合适选择光栅反射率来使系统复用容量达到最大;分析混沌激光的产生原理,仿真并验证分布式反馈激光器（Distributed Feedback Laser,DFB）在处于混沌状态下的线宽特性,得出可利用混沌激光展宽激光器线宽,并与噪声调制下的激光器线宽展宽情况进行比较,选择更优方案。（2）搭建基于非相干光频域反射技术的弱光栅解调系统。光路方面,利用光反馈技术,对DFB激光器输出光进行混沌处理,并使用扫频周期为1ms,扫频范围为0.5GHz¹.5GHz的连续调频微波驱动信号LiNbO₃调制器对混沌光进行调制,采用掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA）进行光增益放大;光环行器与弱光栅组成传感部分,收集光栅反射回光;电路方面,设计DFB激光器的恒温与驱动电路,利用高速PD对反射回光进行光电转换并设计宽带混频器和低通滤波器对信号进行采集与处理。（3）研究基于非相干光频域反射技术的弱光栅解调算法,获取光栅阵列中各个光栅的位置信息与波长信息;利用DFB激光器的波长-温度特性曲线对激光器的输出光波长进行标定,并采用高斯拟合算法进行光栅中心波长的拼接与寻峰。（4）高空间分辨率解调系统的性能测试。研究光栅前端光纤的匹配度相对于相邻光栅间隔的倍数关系,减弱栅栏效应对光栅解调的影响;选取光栅间隔为10cm的全同弱光栅阵列作为实验对象验证系统的高空间分辨率解调能力;添加长度约为450m的延迟光纤,验证系统的长距离解调能力;对3640个反射率约为0.01%、间隔为10cm的全同弱光栅进行解调,验证系统的大容量解调能力;进行温度实验,从全部3640个间隔为10cm、反射率仅为0.01%的光栅中取前端光栅与尾端光栅各10个进行温度实验,并阐述解调系统的解调线性度及解调精度。