桥梁、道路、边坡、翼面、变压器等重要的工程结构及设备的变形,往往是不利于其安全运行的,威胁着人们的生命和财产安全,结构的变形监测受到各国的关注。光纤传感器具有体积小、耐久性好、抗腐蚀抗电磁干扰能力强等优点使其几乎适用于各种场合,随着分布式光纤的发展,其在工程结构及设备的变形监测中受到了广泛的关注及应用。本文首先研究了基于瑞利散射的光频域反射（Optical Frequency Domain Reflectometry,OFDR）技术的基本原理,并分析了其空间分辨率及传感距离的影响因素。然后,介绍了3种变形重构的方法,并从理论上对其重构精度做出了对比分析,在切角递推法的基础上提出了改进算法,用多种方法验证了改进后的算法具有更高的精度。最后,利用PPR管代替柔性管,设计了简支梁模型,并用OFDR分布式应变测量系统做了简支梁的加载实验,结果表明改进后的算法具有更高的重构精度。本文主要研究内容总结如下:（1）首先,从分布式光纤发展的光时域反射方法（Optical Time Domain Reflectometry,OTDR）和OFDR阶段介绍分布式光纤的发展做;然后介绍国内外的发展及应用现状,并列举了大量工程实际变形监测应用案例;最后叙述了基于瑞利光的频域反射分布式传感基本原理及应变解调原理,详细分析了光源带宽和解调矩形窗的宽度对空间分辨率的影响。分析了四种影响传感长度的因素,并分析了光源的非线性的影响及消除影响的方法做了简要介绍。（2）研究变形重构算法,首先从分布式应变入手,将其转换为曲率,随后从多种基于曲率的重构方法中选取了三种并做了详细的推导,从理论上用切角递推法对悬臂梁变形重构误差做出了分析,然后通过搭建好的PPR悬臂梁模型,用分光纤光栅测得应变,用切角递推法重构,得到了接近的重构效果。（3）对论文中详细介绍的3种变形重构方法,分析了三者在角度变化量Δ和坐标增量Δ、Δ计算之间的区别与联系;将切角递推法与斜率递推法用于二次函数的重构,并对两者误差的原因做出了分析;提出了在切角递推法上的改进方法,并用Ansys仿真验证了改进后的方法,具有更高的重构精度。（4）通过实验分析了不同应变范围对OFDR分布式光纤传感应变测量精度的影响。将单模光纤粘贴在PPR管上制作了一个简支梁模型,根据模型应变随PPR管不同位置线性变化的特点,对切角递推法做出了改进,结果表明改进后的算法具有更好的重构效果。