光纤光栅传感器是一种性能优良的光无源器件,具有体积小、质量轻、耐腐蚀、抗干扰能力强、响应迅速、灵敏度高、重复性好、基于波长编码、便于组建大规模传感器阵列进行分布测量等优点使其广泛应用于桥梁及铁路安全、电力监测、国防、卫生医疗等诸多领域。光纤Bragg光栅用于检测发射轨道发射物体时产生的应变对于监控发射轨道系统运行状况以及优化设计具有重要意义。光学元件在装调光学系统时由于自身重力以及挤压等因素影响容易产生变形,影响光学系统的测试精度。对光学元件进行微小应变的测量具有重要意义。论文介绍了光纤光栅传感器的分类、特点、制作技术与国内外的应用状况。采用耦合模式理论对光纤Bragg光栅的传感原理进行了具体的分析,研究了各类应变信号检测方法的特点,并比较各自的优缺点。在此基础上搭建了基于非平衡马赫-曾德干涉技术的光纤Bragg光栅应变信号检测系统。介绍了三种不同的数据处理方法,包括希尔伯特变换和三步移相法。通过悬臂梁实验对光纤Bragg光栅应变信号检测系统进行标定,得到四路非平衡马赫-曾德干涉仪应变和相位的关系。在高速发射轨道上进行了动态应变测量实验,利用高速数据采集系统和相关软件采集并分析实验数据,通过希尔伯特变换对一路信号和两路信号以及采用三步移相法对三路信号进行处理来对实验结果进行分析和比较。最后,使用该光纤Bragg光栅应变测试系统对平面镜进行了静态微小应变测量,实验具有良好的稳定性和重复性。