混凝土作为交通基础设施的重要组成材料,其在车载的长期作用以及环境的侵蚀下极易产生骨料错位、微裂纹等形式的损伤,严重时裂纹扩展会降低其承载力,甚至造成坍塌,因此对混凝土采取及时有效地健康监测十分必要。损伤定位作为健康监测的重要指标,为维护提供准确的结构损伤位置。光纤声发射传感技术具有尺寸小、抗电磁干扰、易组网、可实时探测动态微弱信号等优点,广泛用于交通基础设施的损伤识别和定位。本文设计一种基于随机光纤激光器的相位调制型声发射检测系统,并用其开展交通混凝土设施的高精度声发射定位研究。研究工作如下:(1)回顾声发射技术和混凝土声发射检测现状、光纤声发射传感器及其定位技术的发展、随机光纤激光器的基本原理及其在高精度声发射检测的优势;(2)设计用于声发射检测的随机光栅阵列基随机光纤激光器,详细介绍随机间隔的弱反射光栅阵列制作流程和随机光纤激光器整体结构设计,测试激光线宽、频率稳定性等关键性能指标;(3)基于随机光纤激光器的混凝土声发射检测理论分析。根据混凝土声发射的传输特性和信号特征,分析随机光纤激光器的声发射响应机理,提出声发射信号处理方法和信号降噪手段;(4)随机光纤激光声发射传感系统的搭建和性能测试。提出随机光纤激光声发射传感系统整体框架,针对混凝土检测要求完成传感探头的结构设计和封装,提出高精度、宽频带、可多路解调的光纤激光相位解调方案,完成随机光纤激光声发射传感系统的搭建,验证系统的声发射检测可靠性,进行系统的最小声发射探测分辨率测试和声发射灵敏度标定;(5)开展随机光纤激光混凝土声发射定位实验。分别利用时差法、最优化+遗传算法的声源定位方案测试随机光纤激光声发射传感系统的混凝土平面定位精度,对测试结果和误差进行对比分析,验证所设计的随机光纤激光声发射传感系统能够实现高精度混凝土声发射定位。