本发明提供了一种基于相移光纤光栅的传感复用系统，包括：激光光源阵列，用于提供具有M个波谱带的激光，每一个波谱带均具有预设宽度；波分复用器，用于将具有M个波谱带的激光合束；脉冲发生器，用于对合束激光进行脉冲调制实现时分；相移光栅阵列，其输入端与脉冲发生器的输出端相连接，其包括N条通道；耦合器，与相移光栅阵列的输出端相连，用于将来自不同相移光纤光栅串的光传感信号进行合波；以及波长解调仪，与耦合器的输出端相连，用于解调合波后的光传感信号，还原各相移光纤光栅的外界物理量。本发明提出了波分+空分+时分的复用方式，填补了基于相移光纤光栅的传感系统的大规模组网技术的空白。