光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器作为最常见的一类波长调制型光纤传感器,具有抗电磁干扰、稳定性好、使用寿命长等优良性能,同时兼具多参量敏感性和波长可复用性,在航空航天、建筑结构健康监测及生物医学等领域具备极强的优势,得到了广泛的应用,FBG传感器的高速发展为光纤传感领域注入了新的活力。本文研究了FBG传感器的应变、温度传感特性,对FBG应变传递过程做了深入研究,分析了FBG不同受力情况下的许用环境及应变传递机理,并优化了FBG反射谱波长解调算法,主要研究内容如下:（1）以Maxwell方程组为基础,分析了光纤在电磁场中的传输理论,推导了均匀、少模及切趾FBG的耦合模理论,并改变光栅周期、光栅长度及折射率调制深度对反射谱进行研究,得出了光谱特性随光栅参数的变化规律。（2）分析了FBG的应变、温度传感特性,计算了单位应变和温度变化下的中心波长漂移值。建立了基体-下部粘结层-FBG-上部粘结层的四层应变传递模型,推导了应变传递率和平均应变传递率表达式,并研究了粘结层弹性模量、半粘结层长度及下部粘结层厚度对应变传递率的影响。针对FBG应变传感器轴向、横向及弯曲受力情况进行分析,建立了FBG在不同应力作用下的数学模型,完善了不同受力情况下的应变传递机理。（3）针对FBG硬件解调方式的不足,提出自适应噪声完备集合经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN）结合小波包降噪算法及高斯-Levenberg Marquardt（LM）寻峰算法。在反射谱降噪算法仿真测试中,于光谱中加入不同的高斯白噪声,计算了不同降噪算法的信噪比和均方根误差;在反射谱寻峰算法仿真测试中,对光谱进行重构,计算了不同寻峰算法的平均误差和标准差。（4）最后将设计的Blackman和Cauchy切趾FBG传感器分别用于搭建应变、温度传感系统,采集传感光谱数据后采用CEEMDAN结合小波包算法对切趾FBG反射谱进行降噪处理,利用寻峰算法完成了对中心波长的定位工作,计算了不同寻峰算法应变、温度标定值的相对误差,验证了本文提出的降噪和寻峰算法对于FBG传感波长解调的优越性。