分布式光纤传感系统是利用光纤作为传感介质的一种传感系统,能对沿光纤线路范围内的对象进行远程和实时的安全监测。本文中的分布式光纤传感系统利用φ-OTDR(phase-sensitive optical time-domain reflectometer,相位敏感光时域反射计)的干涉机理,从光纤中不同部分反射回来的瑞利散射光同时到达光探测器而发生干涉,实验证明这种系统与常规的OTDR系统相比,可以探测更微弱的扰动。基于φ?OTDR技术的分布式光纤传感系统作为一种新型的安防监测系统,不仅具有抗电磁干扰、抗腐蚀、灵敏度高等特点,而且具有隐蔽性好、报警定位精确、数据处理相对简单等优点,适合于对大范围、长距离进行实时监测,在安防领域有着重要的应用前景。本课题具有很强的挑战性和创新性,φ?OTDR技术是近年来新出现的技术,而且,国内目前对该项技术的研究尚无先例。针对该课题作者在φ?OTDR分布式光纤传感系统理论研究和实验研究上都做了大量的开拓性工作,主要完成了下面的具体工作:(1)本文总结了分布式光纤传感系统的研究现状和应用情况,在分析它们的优缺点的基础上,进一步总结出基于φ-OTDR技术的分布式光纤传感系统具有很好的经济价值和社会价值;(2)由OTDR理论出发,对φ-OTDR分布式光纤传感系统进行了理论分析;(3)提出并构造了一个基于大功率超窄线宽单模光纤激光器,并采用自行设计的掺铒光纤放大器的φ-OTDR分布式光纤传感系统;(4)在系统中使用电光调制器进行了室内模拟实验,实现了一个定位精度为50m(为目前φ?OTDR系统在国际上报道的最高定位精度),定位范围为14km的分布式光纤传感系统,并进行了室外现场实验验证;(5)在系统中使用声光调制器进行了室内模拟实验,实现了一个定位精度为50m,定位范围为25km(为目前φ?OTDR系统在国际上报道的最长定位距离)的分布式光纤传感系统;(6)讨论了受激布里渊效应对系统的影响;(7)初步研究了基于副载波调制技术的OTDR分布式光纤传感系统;(8)基于LabView设计和实现数据处理和报警功能。