地形变测量是大地测量学的重要分支，也是地震前兆观测的重要内容，对于了解地球内部构造、深部地球物理研究、地震预警与速报都具有重要的意义。高精度的观测依赖于高精度的传感器。传统的地形变传感器多为以长基线地应变仪和钻孔应变仪为代表。前者需要专门的山洞观测，造价高昂；后者多采用电容式位移传感器，实际使用中存在零漂、雷击的问题。光纤传感器的出现，为地形变观测提供了一种全新的技术途径。光纤传感器采用光纤进行传感和传输，在传感器端无电子器件，信号可长距离传输，最为重要的是，结合激光器技术、光纤干涉技术、互相关技术等，可以达到极高的测量精度。本文提出一种基于相移光栅的高精度地形变传感器，利用相移光栅的窄线宽、高信噪比的特性，作为地形变传感器的传感元件；采用光纤布拉格光栅构成的Fabry-Peort干涉仪作为参考元件以补偿温度效应；利用窄线宽可调谐激光器结合Pound-Drever-Hall技术，对相移光栅的峰值进行扫描；通过小波阈值降噪技术计算得出相移光栅的峰值位移。在实验室隔震、隔热、隔声环境下测试，达到了1 nε的测量分辨率。基于相移光栅的地形变传感器可采用波分/空分混合复用技术进行组网，在一根光纤上可串联多支传感器，从而有望实现高密度、阵网式的地形变观测。