在机械制造、航空航天等领域振动现象的产生往往是不可避免的,许多机械故障与工程事故都伴随着振动异常。因此,对振动现象进行检测,提前发现振动异常对于工程监控以及设备维护都具有重要的意义。随着社会的不断发展,各种工程应用、机械探伤以及对自然现象的监测都对振动检测的频率,解调精度,传感器复用容量提出了更高的要求。本文采用弱反射率的全同光纤光栅搭建传感网络,基于光时域反射技术搭建传感光路,通过对解调原理、解调算法和实验验证等问题的研究,实现一种高速、大容量、高精度的准分布式振动传感技术,本文主要研究内容如下:(1)研究了基于脉冲调制的马赫曾德尔干涉仪(Mach–Zehnder interferometer)的光栅振动传感解调系统。本文采用M-Z干涉仪使光栅发生干涉,将光栅的波长信息转化为输出光的相位信息,通过分析输出光的相位变化来对振动信息进行解调。同时本文在传统的干涉法测振动中进行了创新,通过SOA调制宽带光源,扩大了系统的复用容量,提高了系统的探测频率,同时将振动由线式测量变为了点式测量,实现了准分布式检测。(2)分析了解调系统的解调原理与直流干涉和脉冲抖动产生的原因并提出了解决办法。通过公式推导得出振动信息的表达式,同时提出了在算法和系统两方面进行改进来降低脉冲抖动从而提高系统解调精度。(3)研究了与优化了光栅振动传感解调系统的解调算法,以快速获取弱光栅阵列中各个光栅的位置信息与振动信息。通过对3路数据进行处理,避免了相位为0或π的整数倍时出现零差的情况,通过对3路数据进行傅里叶变换克服了温度变化等外界因素的干扰,提取出有用的振动信号。(4)搭建实验平台对实验稳定性进行了测量,验证了全同弱光栅阵列振动解调系统的解调能力及稳定性,测量结果显示在静态实验条件下该传感系统的解调精度达到了2pm,同时对该系统进行了分布式实验,完成了单根光纤上串接100个间隔3m、反射率仅为0.1%的全同弱光栅的振动解调,实现了90pm的振动解调,最后对航空液压油管进行了敲击实验,通过对其正常情况和故障状况下的实验对比,得到了管路卡箍松动故障的判断依据并验证了系统的可靠性与实用性。