光纤布拉格光栅（FBG）传感技术是上世纪七、八十年代逐渐形成的一门光学传感技术分支。因其具有良好的电磁兼容性、绝缘性、耐腐蚀性和复用组网等特点，在结构健康监测、石化勘探、航空航天、电力能源等领域有着潜在和广泛的应用。　　本论文主要结合水下隔水管应力应变监测以及FBG传感系统光源和解调集成模块关键技术等需求，开展特殊环境使用的FBG传感器解调技术并研制相应的解调装置。具体完成的工作和创新点如下：　　（1）设计并研制出采用双栅匹配及反射工作模式的FBG压力传感解调仪。该解调仪可以实现1548.221~1553.418nm范围的波长解调，解调灵敏度大于等于147.91ms/nm，线性度优于99.8％。　　（2）研制出采用光纤法布里-珀罗可调谐滤波器（FFP-TF）的改进型FBG压力传感解调仪。该解调仪综合运用环控措施和单点校准方案解决了法布里-珀罗（FP）滤波器的温度漂移问题，线性度优于99.8%。较双栅匹配法解调仪的优点在于，可以通过硬件配置扫描驱动放大率和偏置电压，结合 FP自身自由光谱范围（FSR）较宽的特点实现不同测量范围不同测量精度的组合。　　（3）采用透镜-光栅-透镜结构线阵探测器光栅光谱仪模块，研制出便携式FBG解调仪，并在硬件上实现亚像素算法，将该模块的物理分辨率提高了17倍；基于超辐射发光二极管（SLD）并通过对其温度、电流和光功率的反馈控制，研制出 FBG传感用便携式光源；结合隔水管FBG应力、弯矩监测需求，研制出三个版本的光谱解调装置，完成了上位机软件编写、单机调试及系统联调，并进行联机湖试和海试。　　（4）详细分析了半导体光放大器（SOA）的理论模型，讨论了基于该器件的环形扫描激光器工作原理和特性。仿真结果显示：①在电激励下，SOA首先发出纹波振荡形状的放大自发辐射（ASE）噪声，该噪声在FFP-TF选频滤波作用下经若干次循环最终形成稳定的激光输出；②随着FFP-TF上的驱动电压变化，即滤波带改变，可以形成扫描激光输出，并且扫描宽度大于 ASE谱宽度；③随着注入电流的减少，当腔内的损耗大于增益时，激光停止输出，可以通过参数预估该阈值电流的大小；④不同输出耦合率（反馈比例）情况下，其激光输出能量与扫描带宽也可以用本模型估算出。　　（5）采用Giles模型分析了不同滤波器中心情况下，Er3+纤组成的环形扫描激光器的输出光功率，并与实验进行了比较，结果显示：①最大输出激光功率符合得较好，但是仿真谱相比较实验谱出现红移，而且两者的扫描范围相比掺铒光纤放大器（EDFA）的增益谱宽，且红移，这可以通过一次激发的光子和二次激发的光子唯象地进行解释；②实验中最大输出激光功率为14.38mW，相应波长为1555.360~1562.065nm，从1528.243~1594.613nm，光功率变化为7.34mW；③实验中，由于FFP-TF的特性，随着驱动电压增加，激光波长蓝移，且平均扫描速率为6.74nm/V。此外，本文详细分析了氰化氢（HCN）气体吸收池的光谱特性以及增加吸收深度的方法，并将其用于掺Er3+光纤环形腔扫描激光器FBG解调实验中作为波长参考，结果表明，解调系统的分辨率为1pm，误差~4.3pm；结合飞机驾驶杆力 FBG传感和冗余要求，设计出基于掺 Er3+光纤环形腔扫描激光器的解调仪，完成部分原理样机的研制。