光纤传感技术已成为近年来的研究热点,其中布里渊光时域分析（BOTDA）技术以其能够实现长距离高空间分辨率的分布式温度和应变测量,成为光纤传感技术领域研究的热点之一。以往对BOTDA传感系统偏振效应的研究集中在偏振抑制作用,本文基于对BOTDA系统偏振效应的研究给出了结合偏振态检测的BOTDA系统振动监测方法。首先本文研究利用单模光纤中的双折射变化规律实现沿线振动信号监测。基于琼斯矩阵和斯托克斯矢量偏振模型分析方法,建立了单模光纤振动监测模型,并通过仿真分析该模型对不同振动信号的响应验证了其可行性。实验室环境下搭建了长距离单模光纤振动传感实验系统,分别在21.5km和46.5km长的传感光纤上进行振动监测。在接收端对输出光进行偏振分析,实验数据表明:该系统能够识别正弦和方波振动信号以及海缆冲刷和摩擦振动工况的干扰信号。然后基于对BOTDA系统偏振效应的研究,建立了BOTDA系统光路的琼斯矩阵偏振矢量模型,基于此模型仿真分析了斯托克斯光与振动信号之间的关系,设计并搭建了结合偏振态检测的布里渊振动传感实验系统。实验中携带SBS信息的探测光被系统的高速数据采集设备和偏振分析仪同时监测。实验结果表明:BOTDA系统中高速数据采集设备对振动信号识别作用不明显,而偏振监测模块能够识别有无振动及振动信号的不同频率,复现正弦和方波振动信号波形以及海缆冲刷实际工况的干扰信号波形。实现了振动频率在0.1Hz～100 Hz范围的动态应变信号识别。