偏振敏感光时域反射计(P-OTDR)是通过检测光纤中的偏振态变化来达到分布式光纤传感目的的一种传感技术.我们知道光纤中的偏振态变化实际上是一种相位上的变化,因此这种传感机制是非常灵敏的,它可以感知OTDR感觉不到的微小外界温度或应力的变化.然而,正是由于它对外界环境非常敏感,一些轻微的影响可能造成光纤中偏振态的不稳定.而且在测量光纤中的偏振态分布的时候还需要旋转P-OTDR实验系统中的偏振控制器、起偏器、检偏器等装置,这些装置本身的调节是否会带来系统的不稳定是我们非常关心的问题.如果实验器件的调节带来光纤中偏振态的不稳定,那么用这个系统装置检测光纤中的偏振态变化是没有意义的.除此之外,系统中各种噪声,如激光器的热噪声、EDFA的自发辐射噪声和光信号接收器件的噪声等影响了系统的分辨率和检测信号的信噪比,提高检测信号的信噪比和系统的分辨率并从实验数据中提取出偏振信息也是我们必须解决的问题.该文围绕实验中偏振态的稳定性、提高系统分辨率和检测信号的信噪比、偏振信息的提取几方面作了如下工作:1.介绍了OTDR的基本原理,用途及其主要性能参数,并在OTDR的基础上介绍了P-OTDR实验装置,详细研究了P-OTDR的两个重要用途:测量光纤中的偏振态分布和分布式光纤传感,推导了光纤中的偏振态分布.2.对偏振态的稳定性进行了实验研究,对实验器件调节过程中遇到的一些现象做了分析,保证了实验系统的可行性.3.通过计算机模拟和实验两方面分析了影响系统分辨率和检测信号信噪比的因素,首次在P-OTDR分布式光纤传感技术中引入了解卷积的信号处理方法.通过对解卷积前后的理论分析和实验结果比较,说明了这种处理方法可以在不压窄输入脉冲宽度的情况下有效的提高系统的空间分辨率.4.利用VB进行数据采集卡的编程工作,对实验信号进行实时显示、数据采集,并完成了数字平均、指数拟合、解卷积等各种信号处理的程序.5.对实验系统中及信号处理过程中的一些误差因素作了分析.