本文分两部分，第一部分研究了基于布里渊散射的分布式光纤传感技术。作为光纤传感的最重要分支之一，分布式光纤温度和应力传感有着具大的市场潜力，引起了人们的广泛关注。本文将对分布式光纤温度和应力传感的最重要分支之一，基于布里渊散射的分布式光纤温度和应力传感系统进行研究。 对基于布里渊散射的分布式光纤温度和应力传感技术原理进行了阐述。布里渊光纤传感的内在原因是声子速率和光纤折射率与温度和应力有关，这使得布里渊散射光信号功率和频移与温度和应力有关，根据这两个参量的变化，就可检测出温度和应力。再结合光时域反射技术，就可对空间进行定位。 在外差检测中，为了使参考光和信号光的频率差保持稳定，通常有两种技术，一是采用激光器频差锁定技术。为了实现1MHz的布里渊频移测量精度，必须使参考光和信号光的频率差的稳定性小于1MHz。采用电域延迟自相关技术，提出了一种新的频差锁定系统。另一方案是用单光源来产生信号光和参考光。通信中常用光纤的布里渊频移典型值是11GHz，采用单光源时，如果不采用其它措施，混频信号的频率为11GHz，意味着要采用带宽为11GHz的光接收机，这不仅极大地增加了系统的要求，同时也会降低系统的性能。为了降低对接收机带宽的要求，可以采用移频技术。 对多种光纤传感系统的性能进行了分析，并提出了边缘检测布里渊频移的方案。在已有的布里渊频移检测中，均是通过测量最大信号处的频率来获取布里渊频移，最大信号处的信号变化对频移的变化并不灵敏，为了提高信号对频移的灵敏度，可以采用边缘检测技术。理论分析显示，与峰值检测相比，边缘检测可以提高布里渊频移的测量精度。 在布里渊光时域分析技术(BOTDA)中，一般是以处在均匀环境下光纤中的布里渊光信号作为参考，通过测量传感光纤中的布里渊光信号与参考光纤中的布里渊光信号的比值变化(归一化布里渊信号变化量)来获取温度和应力。通过对BOTDA系统进行分析后发现，光纤中的缺陷不仅会引起自身所在区域位置上光强的变化，同时也会引起缺陷后面区域位置上光强的变化，因此，缺陷会破坏其后面位置上相对功率变化量与温度、应力变化量之间的线性关系，给实际检测带来很大的困难。办法之一是根据归一化布里渊信号变化量分布曲线中的上升沿来确定相对变化量，办法之二是用参考光纤所处的环境来拟合传感光纤所处的环境。通过连续改变参考光纤所处的环境，使相对变化量为1，此时，传感光纤所处的环境就和参考光纤一致，因此可以确定传感光纤所处的温度和应力。进一步对BOTDA系统分析后发现，这种影响与连续光的光功率有关，连续光功率越小，这种影响越小，当连续光功率与噪声功率相当时，这种影响可以忽略不计。 第二部分研究了二维OCDMA系统的地址码及多用户检测技术。作为光通信中的复用技术之一，OCDMA引起了人们的广泛重视。本文主要对二维时域/频域OCDMA系统中的地址码和多用户检测技术进行研究。 地址码的构造是OCDMA的关键技术之一。在本文中，以单极性码为基础，提出了新的二维时域/频域组合码的构造方案。 伴随着同时在线用户数的增多，多用户干扰会使OCDMA系统的误码率恶化。为了提高多用户环境下系统的误码率，许多多用户检测方案被提出。本文首次将光硬件限幅器和干扰估计接收机应用于二维时域/频域OCDMA系统，同时分析了系统性能。