基于光纤自发布里渊散射的光纤传感作为一种新兴温度与应变测量的传感技术，是目前传感领域里的一个研究热点，其能够应用于各种地下电缆与石油管线温度与应变，大坝、桥梁等大型建筑的应变变形监测和结构健康诊断中，具有广泛的市场前景。本文研究了国内外相关技术，对目前研究较为广泛的各种分布式光纤传感技术，特别是基于布里渊散射的分布式光纤传感技术(BOTDR)的发展及研究现状进行了较为详细的论述。同时结合本课题的研究重点，对光纤中自发布里渊散射理论及其对温度/应变的传感机理进行了较深入的理论分析，在此基础上。针对BOTDR测量长度大但精度低的特点，提出采用光纤布拉格光栅传感器结合BOTDR的方法，来实现对工程整体结构和对局部关键部位的检测。研究了光纤传感系统温度压力交叉敏感问题，分析了针对这两种技术的温度应变区分测量方案，并对现有方案可实现性进行了讨论　　 研究了基于BOTDR的分布式传感系统以及FBG传感系统原理，通过一系列技术方案，解决了微弱后向布里渊散射信号的提取、放大和解调的技术难点，完成BOTDR及FBG的系统搭建，并自行设计BOTDR解调瞬时测频模块及核心拟合算法。对系统进行了温度应力测试，实验结果显示BOTDR系统的空间分辨率达到2m，量程33km，温度分辨率2℃，量程120℃，应变分辨率50με，量程±2700με。　　 设计、组建了准分布式光纤光栅温度应变双参量传感系统，实验结果表明该系统具有测量精度高的优点，温度分辨率为0.1℃，量程150℃，应变分辨率为1με，量程3000με。　　 成功将光纤FBG光栅传感系统应用于大型涡轮机内蒙皮应变测试，证明了光纤光栅传感器在恶劣环境下的生存能力以及测量精度的保持，进一步论证光纤光栅用于局部结构高精度检测可行性。　　 本文的研究获得上海市光科技项目“隧道安全监测的分布式光纤温度应变双参量实时监测系统”(05DZ22007)资助，目前该项目已顺利通过上海市科委专家组验收，所有参数均已达到或者超出预期指标。