光纤传感技术从二十世纪70年代末开始随着光纤和光通信技术的发展而迅速发展，成为一门新兴的传感技术。它具有光纤及光学测量的特点，如电绝缘性能好、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、动态范围大、工作频带宽，并且容易实现被测信号的远距离监控等突出优点，因此与电子传感技术相比具有无法比拟的优势。分布式光纤传感技术集传感与传输于一体，可实现无“盲区”的大范围测量，能实时、动态地获得被测量沿光纤在空间和时间上变化的信息，具有广阔的应用前景。本文从理论和实验两方面入手，对相位调制型分布式光纤传感器进行研究和探讨，并利用软件实现了对信号的处理及系统相关操作控制功能。全文主要研究工作包括如下几个部分：首先，分析介绍了分布式光纤传感技术的国内外研究现状和几种常见的分布式光纤传感技术，阐述了分布式光纤传感系统的组成及工作原理；其次，重点分析了基于干涉效应的分布式光纤传感系统的理论和原理，从弹性光学和相位调制等方面进行分析，并且从理论仿真角度研究了基于Mach-Zehnder结构的光环路定位原理和用于时间差测量的互相关算法，为本文的研究提供理论基础；再次，根据本文研究内容设计了基于LabVIEW的数据采集与控制系统，完成人机交互界面和数据采集程序的编写，实现本文所研究的分布式光纤传感系统检测信号的采集、显示和存储等功能；最后，对基于Mach-Zehnder结构的分布式光缆检测系统进行了实验分析，通过采集信号的分析与处理，研究试验系统中对损伤的检测与定位。同时，将该系统用于管道安全监测和海底光缆损伤探测研究中。