分布式光纤扰动传感技术将光纤自身既作为传输介质又作为传感单元,集传感和传输为一体,利用一根光纤即可实现对光纤传输路径上外界扰动的连续测量,具有传感距离长、监测范围广、灵敏度高、实时性强等独有特性,使得该项技术在电力电缆管线、石油天然气管道、铁路桥梁建筑以及周界安防等重大国计民生领域具有十分广阔的应用前景。基于Sagnac结构的干涉型技术在分布式光纤扰动传感领域展现出了结构简单、灵敏度高、经济成本低、抗干扰能力强等特有的技术优势。本文在继承传统Sagnac型分布式光纤扰动传感技术优点基础上,针对目前普遍存在的“偏振衰落”、“多点定位”、“多参数检测”等关键技术问题,提出了一种基于双Sagnac结构的分布式光纤扰动传感器系统,并针对该传感器结构,提出了一种基于频域“谱峰比”的定位计算方法,为解决上述问题上提供了切实可行的方案。本论文的主要研究内容如下:1、简要分析了多种基于不同技术和类型的分布式光纤扰动传感器系统,重点分析了现有Sagnac型分布式光纤扰动传感技术的特点和不足,并针对存在的问题,提出了一种基于结构的分布式光纤扰动传感系统,该系统采用单宽带光源设计并工作在一个波长,利用了保偏光纤中同时存在的两个偏振模式HE11 x与HE11 y构成了双Sagnac干涉仪的结构,并研究了系统构成和定位原理。同时建立了该基于双Sagnac结构分布式光纤扰动传感器系统的琼斯矩阵模型,并对系统的工作原理详细分析,证明了本文提出的传感器结构具有较强的“抗偏振衰落”特性。2、对常用相位解调技术进行了分析对比,结合本文传感器结构特点,重点研究了基于3×3耦合器对称解调法在本文双Sagnac结构分布式光纤扰动传感器系统中的应用;研究和分析了相位噪声对传统基于时域定位算法的严重影响,为提高传感器定位精度,提出了一种基于频域“谱峰比”的新定位算法,推导并建立了多点定位的理论计算方法,为解决基于干涉型分布式光纤扰动传感技术在多点扰动定位问题上提供了一种切实可行的方向。3、从理论分析了基于“谱峰比”算法对扰动幅度进行检测的原理和方法,并从实验上证明了本文传感器系统可以实现对扰动信号的位置、频率、幅度等多参数的定量测量,实验表明,本文提出的基于双Sagnac结构分布式光纤传感器系统,具备对扰动事件进行多点、多参数信息同时监测的能力,为拓展基于干涉型分布式光纤扰动传感技术的应用范围起到积极促进作用。