光纤传感技术是伴随着光通信技术的发展而逐步形成的,具有一系列独特的优点,如灵敏度高、绝缘性好、体积小、重量轻,优良的抗电磁干扰性能和便于工业安装等,广泛应用于桥梁、大坝、地矿、油气管线等重要区域的结构损伤评估、裂缝、应变检测、安防预警等领域。分布式光纤传感系统集信息的采集与传输于一体,可以在同一根光纤上实现无传感盲区的连续传感,特别适合长距离监测,尤其在油气管道安全监测系统中,具有极为广阔的应用前景和巨大的市场潜力。本文在分析威胁管道安全的典型破坏行为特征基础上,提出了基于偏振检测的分布式光纤振动传感方案,利用法拉第旋光镜(FRM)保证了该系统仅响应由于振动等造成的传输光偏振态的快速改变,消除了偏振态随机的慢变干扰,并通过分析反射回来的传感信号,利用其时间信息对偏振变化点进行定位,可以快速、有效地监测光纤沿线上的扰动信息,并完成了相应的实验。本论文的主要工作如下:(1)研究分布式光纤传感器在国内外的研究现状,分析基于光时域反射(OTDR)结构、基于干涉结构的几种常见的分布式光纤振动传感技术,并进行比较,提出了基于光偏振态检测的分布式光纤振动传感方案;(2)分析典型油气管道破坏行为的特性及这些破坏行为引起的振动信号的传播机理,并分析振动信号对于传输光纤中偏振态的影响。利用琼斯矩阵理论分析传输过程中光偏振态的演化情况,说明了法拉第旋光镜的使用可以有效克服光偏振态的缓慢随机变化,仅响应快速变化,并利用互功率谱相关分析法得到振动信号和传感信号的时间差,定位出扰动点;(3)搭建分布式光纤振动传感系统,利用电控偏振控制器改变传输光偏振态,模拟光纤可能受到的振动干扰,并改变振动位置,验证理论分析,并进行了敲击钢管的实际振动测试。并对实验结果及问题进行了详细的分析。