本文对光纤光栅传感技术进行了系统的理论与实验研究。具体内容包括:光纤光栅的基本理论与传感原理分析;光纤光栅封装技术的实验研究;光纤光栅高温高压单双参量的实验研究;光纤光栅传感器在油气井下的现场测试研究;光纤光栅液位传感器的实验研究。首先介绍了光纤光栅的发展过程、研究现状及光纤光栅传感技术在高温高压油气井下的应用前景。在此基础上,对光纤光栅的基本理论与传感理论作出系统分析。其次,根据光纤布拉格光栅的传感理论,对其封装工艺进行了大量的实验研究。其中包括光纤布拉格光栅对温度应力增减敏的实现方法研究,不同增减敏基底材料的对比实验研究。在此研究的基础上,为实现高温高压油气井下的应用,分别从单、双参量两个不同角度对已设计封装的光纤布拉格光栅传感器做了大量的高温高压实验研究。实验结果表明,该设计传感器在温度0～300℃、压力0～40MPa的范围内,布拉格中心波长与目标参量具有良好的线性关系,亦无明显迟滞现象出现,测量温度、压力的精度分别达到±0.1℃和±0.1MPa。现场测试结果也说明该设计传感器自身性能稳定,与实验室内的实验结果相符。最后对液位传感技术的背景及现状作了分析,着重对高灵敏度光纤布拉格光栅压力传感结构进行了设计,并开展了实验研究。结果表明,该设计可以感测到0～10cm范围内水位变化,其精度小于2.5mm。