近30年来,光纤光栅传感器因其传输容量大、测量范围广、抗电磁干扰、长期稳定性好、耐腐蚀等优点,一跃成为光纤传感技术领域的研究热点。随着光纤光栅传感器的全面发展和传感网络结构的不断创新,光纤光栅传感网络正朝着远距离、大容量、高精度、分布式、超大规模组网等方向发展,对桥梁、铁路、建筑、石油化工及航空设备等需测量和传感的工程领域产生了深远影响。近年来随着光纤光栅传感技术在大型复杂工程中的应用,为了尽可能降低成本、提升系统复用容量,越来越需要这种通过波分复用、时分复用、空分复用以及混合复用方式组网的大容量光纤光栅传感系统；基于瑞利散射、布里渊散射、拉曼散射的光纤光栅分布式测量系统；通过低反射率(甚至0.01%)全同光栅组网的基于光时域/频域反射技术进行解调的分布式传感系统等超大规模的传感网络。此类系统中复用的光纤光栅数量多、传输距离远、容量大、散射光信号弱、光栅反射率低,解调时光接收机探测到的光信号极其微弱(一般只有nw甚至pw级),弱光信号的检测是解调系统中面临的一个关键环节。如何精确检测弱光信号一直是大规模光纤光栅传感网络解调技术的重难点。本文根据大容量光纤光栅传感网络中弱光信号检测的要求,采用恒温恒压法设计了APD弱光探测模块,对其进行性能测试,并将其用于光纤光栅传感阵列的分布式测量实验,取得了一定的实验效果。本文主要内容安排如下：1.简述了本课题研究的目的和意义,以及光纤光栅传感网络、微弱信号检测的研究现状。2.简单介绍几种常用弱光探测器件并进行比较。特别介绍了APD的结构与工作原理、雪崩倍增因子、响应度与量子效率、电压和温度特性、工作模式等。3.在对APD特性研究的基础上,用恒温恒压法设计APD弱光探测电路。完成各部分的硬件电路设计：温度控制电路、偏置电压源电路和光电探测电路等,并自行设计了简单的恒温制冷腔。4.对弱光探测电路的性能测试实验包括M与V APD、线性度、稳定度、信噪比等。将其用于OFDR光纤光栅阵列的分布式测量实验,取得一定的实验效果。