基于相位敏感光时域反射技术的监测系统（phase-sensitive optical time-domain reflectometer,Φ-OTDR）是一种新型的以光纤为主要传感元件的监测技术，可以进行全天候、大范围、高精度、实时性、分布式地监测，是一种经济高效并且稳定的监测手段。传统的非光纤监测手段受环境因素影响很大；一般的光纤监测手段大都只能进行单点测量，精度虽高却不能实现分布式测量；基于相位敏感光时域反射技术的监测系统可以实现分布式监测。但是目前大部分研究都是关注如何提升系统探测距离以及信噪比，对于探测光路远端以及尾端的入侵研究很少。本文在此基础上，通过选用合适的脉冲调制器、搭建泵浦放大光路来提升系统远程多点检测的能力。
　　本文对基于相位敏感光时域反射技术的远程扰动定位监测进行了研究，主要工作可以分为以下几个方面：
　　（1）首先介绍了分布式光纤传感器的种类和特点，接着介绍了光纤传感技术的一些基本理论，同时介绍了这一传感技术的研究现状，并简要分析了基于光时域反射技术的光纤传感系统的研究背景和意义。最后说明了研究这一课题方向的科学性和实用性。
　　（2）首先介绍了光的散射现象以及种类，接着介绍了分布式光纤传感系统的原理及结构，然后介绍了基于干涉仪结构的分布式光纤传感系统的原理以及常见的干涉仪类型，然后着重介绍了我要研究的基于相位敏感光时域反射技术的传感系统的基本原理以及系统扰动定位的检测原理。最后用MATLAB对整个系统进行了仿真模拟。
　　（3）为了提升系统的信噪比以及探测距离，我们将三种光脉冲调制器进行了参照对比实验，系统的光路不变，传感光纤都是12km，扰动信号统一加在10km处，扰动信号都是5V,100Hz的正弦波信号，实验中只改变脉冲调制器的类型。首先用声光调制器（Acoustic-Optic Modulator,AOM）和电光调制器（Electro-Optic Modulator,EOM）做对比试验，通过重复试验，发现使用AOM的系统在同一位置处的信噪比使用EOM的系统平均提高了1.9dB。然后在此基础上探究了使用半导体光调制器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）的效果，发现使用SOA的系统信噪比最高达到11.2dB，比用AOM系统的信噪比平均提高了3dB，比用EOM系统的信噪比平均提高了1.1dB，说明该系统中使用SOA的探测效果最好。
　　（4）同时我们又搭建了一套基于掺饵光纤的拉曼泵浦无中继放大系统，在光纤卷之间接入掺饵光纤，在系统中加入拉曼泵浦，调节泵浦功率使放大效果达到最佳。与不加泵浦放大的系统相比，其它条件均不变，传感光纤都是12km，扰动信号统一加在10km和11.5km处，扰动信号都是5V,100Hz的正弦波信号，加泵浦放大的系统在10km处的信噪比平均提高了2.1dB，在11.5km处的信噪比平均提高了2.3dB。在其它条件均相同的情况下，延长传感光纤的长度，在光纤的中间段和末端同时添加扰动信号，发现在最长16km光纤的两个点可以同时检测出扰动信号，末端平均信噪比为3.2dB，接近有效信噪比临界值3dB。说明添加泵浦放大系统的最长有效探测距离比不加泵浦放大的系统提高了4km，达到16km。
　　（5）在上述实验的基础上，用SOA、拉曼泵浦光源和其它必要元件搭建了一套现有条件下基于相位敏感光时域反射计的远程多点扰动的最理想的监测系统。研究了最长25km的相位敏感光时域反射系统（Φ-OTDR）的尾端和末端多点扰动信号检测，实验中用PZT模拟外界扰动，首先研究了单点扰动的检测，在此基础上，进行了多点扰动同时探测。在现有条件下，该系统可以同时监测3个扰动点，最长探测距离为25km，理论空间分辨率为10m，尾端5km处信噪比最高达到5.8dB，末端500米处信噪比最高达到4dB。
　　（6）对全文涉及的整个系统实验进行了总结，并分析了系统的优点以及存在的不足之处。