针对通常激光多普勒测速系统采用各种分立的光学元件构成光路,系统结构复杂,体积庞大,测量速度范围窄的缺点。本文提出了一种基于多普勒频移的全光纤光路宽速度测量范围的测速传感器——多普勒光纤速度传感器。本文在方案上提出了通过对M-Z光纤干涉环两不等臂的相对长度进行分段的方法,大大提高了速度测量的范围。本文提出了采用光强归一化的方法解决由于同一测量物体的不同部位的反射系数的不同而给测量结果带来误差的问题。对光发射机进行优化设计提高激光器输出光功率的稳定性,经过分析计算提出通过温控电路防止工作中环境温度的上升和在允许的情况下尽可能压窄系统的带宽来降低噪声等方法。对光接收机进行优化设计以降低接收机噪声,提高接收机的灵敏度和信噪比。经过分析信号和噪声的相关性和无关性,提出可以经过一定次数的对信号的数字平均,以进一步提高信号的信噪比和系统的抗干扰能力。论文最后用实验论证了上述理论及优化设计的正确性,给出了实验结果及系统的性能参数。