物联网技术在中国发展迅速，其底层结构为传感器网。分布式光纤传感将光纤作为传感元及传输介质，易于实现长距离的传感。通过二维三维的组网技术，还能实现对大平面甚至是整个结构的传感，它是健康安全监测领域的关键技术。基于布里渊散射效应的分布式光纤传感技术对沿光纤轴向的温度及应变的变化均敏感，且传感距离长传感精度高，是目前研究的热点之一。本文针对具体的布里渊光时域反射系统技术指标，提出了一种设计方案，此系统对温度及应变均可进行传感，并完成了此布里渊光时域反射测试系统的搭建，进行了实验研究。本文首先详细地介绍了布里渊散射效应实现分布式光纤传感的基本原理，并对目前检测布里渊散射信号的几种方法进行了总结。其次，通过对具体布里渊光时域反射系统技术指标的分析，提出了一种系统方案设计，并详细分析了系统中关键器件重要参数的选择。在选择系统中关键器件时，针对此布里渊光时域反射系统提出了一种新型光脉冲调制器的实现方案，此调制器除了易于集成，低成本，体积小之外，还可以实现高消光比，脉冲宽度可调。同时提出引入扰偏器的方式解决偏振失配对布里渊散射信号相干检测造成的影响。此外，本文通过实验的方式详细分析了不同脉冲宽度、不同传感距离对受激布里渊阈值的影响，光电探测器的性能参数对相干检测的影响，并验证了该系统对温度及应变传感的可行性。最后将该系统模块化，对国内布里渊光时域反射技术的实用化起到了重要的推进作用。