地面侦察技术是陆海空天全方位侦察的重要组成部分，但传统的电子地面侦察系统在实用中暴露出易受电磁干扰、容易泄露信息和暴露目标的缺点。本论文首次提出并致力于研究一种基于光纤加速度传感器的光纤地面侦察系统，该系统扬长避短，既发挥地面侦察系统的既有优势，又可规避电子传感系统的固有缺点。本文重点开展光纤地面侦察系统的探测前端——光纤加速度传感器的实验研究。　　 本文主要分为四个部分：光纤干涉式加速度传感器，光纤光栅式加速度传感器，光纤激光器及加速度传感，外场实地测试。　　 干涉式传感器的具有灵敏度高和动态范围大的特性。本文开展了光纤干涉式加速度传感器的实验研究：首先重点研究并实现了中心固支型加速度传感器，该传感器的灵敏度为82rad/G(G为重力加速度，即9.8m/s2，下同)，自振频率为360Hz，配合最小分辨率为10-3rad相位解调系统，可以探测的最小加速度信号为12μG;在此基础上研制了周边固支型加速度传感器，该传感器灵敏度为186rad/G，且可以通过调节中心镶嵌质量块的高宽比进行调整；通过理论计算分析，首次提出盘片式光纤应变盘的最佳粘贴区域，并系统归纳了各种边界条件的光纤应变盘式传感器的灵敏度计算方法。　　 光纤光栅传感器具有组网方便、体积小巧的特点。本文开展了光纤光栅加速度传感器的实验研究工作。在综合分析研究光纤光栅传感器解调系统的基础上，确定了采用非平衡干涉仪的波长解调方法；对国内外光纤光栅加速度传感器进行对比研究，针对已有传感器的不足和地面侦察系统的实用需求，首次提出并实现了活塞式的加速度传感器的结构，理论分析并优化参数。该传感器结构简单，体积小巧，灵敏度达到160pm/G，配合实验室开发的高精度波长解调系统，可探测最小为12.3μG的加速度信号。　　 详细研究并论证了光纤激光器型传感器较光纤光栅型传感器的技术优势，确定了用光纤激光器实现高精度地震动信号探测的研究方向。根据固体激光器基础和光纤波导理论，特别是引入光纤光栅相位因子理论，重点研究了DBR型光纤激光器单纵模单偏振稳定工作的实现方法，模拟分析了DBR激光器的传感特性，并在实验室用水声信号对裸激光器的传感性能进行了实验验证。研制最短有源区长度仅为8mm的DBR型光纤激光器，并实现4波长级联工作。研制了光纤激光器加速度传感器，该传感器的灵敏度为52pm/G，配合实验室自行开发的10-6pm的波长解调系统，可实现探测最小为0.02μG的加速度信号。　　 为实地验证所研制的地震动侦察系统的实用性能，本文进行了外场实验。外场实验测试结果表明，光纤光栅式传感器距离实用要求还稍有差距，而光纤激光式加速度传感器已满足地面侦查系统的实际需求。实验验证了光纤地面侦察系统的可行性，同时为系统的后续模式识别部分采集了大量的实验数据，为下一步的工作方向奠定了必要基础。