基于偏振敏感型光时域反射(POTDR)的分布式光纤振动传感系统,具有连续分布式监测、响应速度快、探测灵敏度高等优势,在大型基础设施的健康监测领域有重要的应用价值。然而,目前基于POTDR的振动传感系统仍然存在信噪比低、漏报率高等问题。一方面,由于偏振叠加效应和光纤本身固有双折射的存在,POTDR系统中,沿着光纤的传感信号幅度存在随机性,造成漏报率高、多扰动事件的叠加串扰等问题;另一方面,较低的信噪比造成系统的传感距离、空间分辨率和灵敏度等关键指标难以满足实际应用的需求。本论文针对以上两个问题,分别提出了解决方案,并通过建立仿真和实验系统,验证了方案的可行性及其性能,具体工作介绍如下:论文提出了一种基于遍历性偏振的入射光的POTDR振动传感技术。该技术可以有效地抑制光纤固有双折射导致的传感信号随机波动,降低沿光纤向传感信号的波动。论文首先在理论上推导了该方法的可行性,并且通过仿真和实验分别对其进行验证,成功解决了系统漏报率高、多扰动事件的叠加串扰的问题,并且实现了多个同频扰动事件的同时监测。为了进一步提升分布式光纤传感系统的信噪比,本论文还提出了一种基于紫外(UV)曝光光纤的POTDR振动传感技术。利用紫外激光器直接对单模光纤进行曝光,研究发现UV曝光后光纤的瑞利散射强度相比传统的单模光纤可提升近1个数量级。设计并制备了一种基于等间隔点式曝光光纤的POTDR系统,实验验证了紫外曝光光纤对基于POTDR的分布式光纤振动传感系统信噪比提升的可行性,并将系统的信噪比提升了约9.5dB。