随着信息容量需求的日益增长，高速大容量长距离将成为下一代全光通信网络的发展趋势。密集波分复用技术（DWDM）是解决光通信频率资源紧张的技术手段之一。多波长布里渊掺铒光纤激光器具有低阈值、波长间隔固定、窄线宽、功率稳定等特点，非常符合DWDM的技术要求，将可能成为未来通信光源的理想选择。另外，布里渊光纤激光器在光纤传感领域有着广泛的应用前景。在光纤激光拍频方面，利用布里渊频移对温度和应力的敏感特性，能够实现对温度和应力的测量；在布里渊光时域反射仪（BOTDR）的传感系统中，布里渊激光器可以作为相干本振源，取代以往的微波变频技术，大大降低系统成本，提高实用性。因此，对布里渊激光器和其在光纤传感方面的应用展开深入的研究具有重要的现实意义。本论文的研究内容主要有：　　1）提出了一种紧凑型多波长布里渊掺铒光纤激光器的实验方案，利用普通掺铒光纤作为混合增益介质，即线性增益介质和非线性增益介质。与以往的多波长布里渊激光器相比，谐振腔内不需要额外的布里渊增益介质，谐振腔的长度可以大大缩短。通过引入光反馈回路，可以产生多波长布里渊激光器。我们通过实验研究了多波长布里渊激光器的输出特性。通过优化泵浦光的功率，我们获得了最多6个斯托克斯波长的输出。在采用7m掺铒光纤时，得到了双波长单纵模布里渊激光器。　　2）提出了基于混合光纤激光器的温度与应力同时测量的传感系统。混合光纤激光器包括布里渊掺铒光纤激光器（BEFL）和掺铒光纤激光器（EDFL），二者共用同一个谐振腔。注入布里渊泵浦光时，输出为BEFL；没有布里渊泵浦注入时，输出为EDFL。通过检测纵模拍频和布里渊频移实现温度和应力的同时测量。纵模拍频为EDFL的自拍频信号；布里渊频移则通过与BEFL外差获得。实验中分别测量了布里渊频移和纵模拍频的温度敏感系数和应力敏感系数。实验结果显示，混合光纤激光器传感系统可以有效进行温度和应力的同时测量，温度和应力的测量误差分别为±0.8℃和±25.8με。　　3）由于布里渊频移高达11 GHz，测量时需进行微波降频，检测手段较为复杂。为了简化测量方法，我们提出了基于布里渊差频和纵模拍频检测的温度和应力同时测量的传感系统。采用混合光纤激光器的方案，没有布里渊泵浦注入时，输出为EDFL；在有布里渊泵浦注入时，两段光纤中同时产生受激布里渊散射，输出的BEFL包含两个布里渊散射峰。通过测量EDFL的纵模拍频和BEFL的布里渊差频，可以实现温度和应力的同时测量。由于布里渊差频和纵模拍频均处于低频段，无需微波源和调制器进行降频，简化了测量方法。实验中我们分别测得布里渊差频和纵模拍频的温度敏感系数和应力敏感系数，并进行了温度和应力的同时测量实验。温度与应力的测量误差分别为±0.5℃和±20.3με。　　4）利用未泵浦掺铒光纤作为饱和吸收体，我们设计了单纵模窄线宽布里渊掺铒光纤激光器，激光器的线宽为6.3 kHz，功率稳定抖动小于0.1 dB。将获得的窄线宽单纵模布里渊激光器作为本振光，搭建了相干检测的BOTDR传感系统，详细分析了关键器件在系统中的作用，并介绍了具体型号和参数。在31 km长的传感光纤中，实现了温度的分布式测量，温度分辨率为±1.9℃。与传统的微波变频方式相比，采用布里渊激光器作为BOTDR系统的本振源节省了系统成本，更利于实际应用。