光纤光栅是近年来发展最为迅速、应用最为广泛的光纤无源器件之一。由于光纤布拉格光栅对特定波长的光具有反射作用，并且其反射中心波长随着温度、应力等物理量的变化而变化，具有优良的温度和应变响应特性，因此它在传感领域有着广泛的应用前景。光纤光栅传感器的主要优点之一是便于构成分布式传感系统，而构成分布式传感系统最关键技术之一是复用技术，包括波分复用(WDM)、时分复用(TDM)、空分复用(SDM)及它们的组合复用技术。 本文利用光栅传感器的感知特性研制开发出一种光纤光栅地秤模型。其基本思想是将光栅传感器固定于形变器上，利用光栅传感器监测形变器变形间接获得导致形变器变形的石块荷载。 在分析相关文献的基础上，本文首先从麦克斯韦方程组出发，推导出了耦合模方程。分别采用耦合模法和转移矩阵法对Bragg 光纤光栅、啁啾光栅和切趾光栅进行了数值模拟仿真，并分析了光栅反射光谱的特性。 对光纤布拉格光栅的应变、温度传感机理进行了较为详细的理论研究，分析了光纤布拉格光栅的温度、应变和压力的灵敏度，并讨论了温度－应变交叉灵敏度对测量结果的影响。对光纤Bragg 光栅的温度、压力传感特性进行了实验研究，实验结果与理论分析吻合。 对纵向和横向两种传力结构的可行性进行了试验验证。在此基础上设计制作了六个光栅形变器，并对光栅形变器进行了精确度、分辨率、线性度和重复性等方面的试验和标定，得到了满足称重需要的结果；在实际的工程应用中，可以根据实际需要的测量范围和测量精度来确定形变器的尺寸。 最后，将台面板、定位杆和光栅形变器连接形成光栅地秤模型，用石块进行了静态下的加载试验，完成了其称重性能和精度的测试。基于Visual C++ 6.0 平台编写了重量显示界面，实现了加载物体重量的显示；试验结果表明：本称重模型在偏载情况下称重性能良好，测试精度满足实际的需要。基于光纤光栅传感器的地秤具有结构简单、精度较高、耐久可靠且造价不高等特点，因此具有很好的应用前景。