分布式光纤光栅传感技术由于能够实现较大测量范围分布信息的提取，在许多领域都有广泛的应用需求，因而成为当前研究热点之一。目前，基于光纤光栅的分布式传感复用方法有波分复用（WDM）、时分复用（TDM）、频分复用（FDM）、码分多址（CDMA）等，但这些方法都存在一些自身的限制，针对如何提高容量的问题本论文提出基于弱布拉格反射光栅的大容量分布式传感系统，并针对该复用方法进行了理论和实验研究。这种复用系统被证明可以极大的提高复用容量。期间的主要工作如下：第一，介绍了光纤光栅的耦合模理论以及光纤光栅的分类和制作，在此基础上进行了仿真，分析了弱反射光栅的设计和制作条件，并且实际制作出了符合要求的弱反射光栅，验证了这种弱反射光栅的传感特性。第二，提出了基于弱反射布拉格光纤光栅的高复用度准分布式传感方案，并且分析了该方案的容量。提出了高损耗情况下的改进方案。第三，讨论了基于时间和波长二元关系的“光波长时域反射”技术的准分布式传感系统信息处理技术，设计了相应的数据处理算法，因此为基础进行了相关实验,验证了包含9个弱反射光栅单元的系统的工作情况。最后，介绍了低相干干涉的概念以及利用低相干干涉法来进行解调的弱布拉格反射光栅复用方法，通过仿真从理论上分析了这一方法的可行性。