基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列具有灵敏度高、湿端结构简单、体积小、重量轻等突出优势,成为最具有应用潜力的新一代水声探测系统。偏振诱导信号衰落和时分复用通道串扰是制约时分复用容量、影响系统探测性能的两个关键技术难题。目前国内采用偏振切换与低反射率（0.1%左右）光纤光栅相结合的方式获得了8重时分系统,但这种解决方案以牺牲光功率为代价,在长传输距离、多传感通道的系统中应用困难。本课题针对高反射率（1%⁵%）光纤光栅时分传感系统中偏振衰落和时分串扰的同步抑制问题展开研究,采用正交偏振切换法和串扰重构法相结合的方式,实现了2路时分系统的低时分复用串扰和低偏振噪声解调。论文的主要研究成果和创新点如下:1.对采用单模光纤和高反射率光纤光栅的2重时分阵列的串扰干涉特性进行了深入分析,结果表明,偏振态扰动对通道二的串扰干涉项和通道一主干涉项的影响完全一致,从而为采用串扰干涉项重构方法抑制时分复用串扰提供了理论基础。2.实验验证了采用串扰重构方法抑制高反射率光纤光栅时分复用串扰的效果。对于反射率为5%的2重时分系统,在四路本征偏振态输入的情况下,通道二的时分复用串扰均可达到-40dB以下。3.采用正交偏振切换和串扰干涉项重构混合处理方法同步抑制偏振衰落和时分串扰。对于采用单模光纤、反射率为5%的2重时分系统,获得了时分复用串扰低于-50dB的实验测试结果。在系统的光纤偏振态随环境扰动的情况下,测得通道一和通道二的本底噪声为-97.58dB/Hz^1/2@1kHz和-101.82dB/Hz^1/2,并分别稳定在四路偏振通道的最低水平。