随着对能源的消耗和依赖,勘探更多更深层次的石油天然气已成为一种必然。地震勘探是目前最有效最成熟的地球勘探方法,但是随着勘探的难度加大,对勘探工具和勘探方法的要求也提高。光纤传感技术凭借其优势受到越来越多的研究者的青睐,并设法将其应用于地震波勘探之中。本文致力于建立一套适合光纤地震波检测的解调系统。从光纤传感技术的理论和地震波特征着手,研究目前已发展的各种光纤解调方法,根据各种方法的优劣选用了边缘滤波法。解调系统设计包括光路设计、电路设计和软件设计,着重研制了基于长周期光纤光栅解调系统和基于二阶保偏光纤Sagnac环激光的解调系统,并进行检测实验。本论文的主要工作如下：首先,研究光纤传感技术,介绍光纤布喇格光栅的理论原理和传感特征；研究地震波的特征,了解国内外已经发展的地震波检波器,并介绍地震波技术的应用和地震波的检测方法。再系统的研究光纤传感系统,包括光纤光源、等强度悬臂梁传感器；介绍已发展的常用光纤信号解调方法,通过比较各种方法的优劣,选用了较适合于震动检测的边缘滤波法。其次,提出了一种基于长周期光纤光栅线性边缘的地震波信号解调方法,从基本原理分析入手,进行光路设计、电路设计和模拟仿真,软件调制设计,此方案所选用的LPFG谱线在1550.35nm-1553.14nm之间边缘效率为1.692dBm/nm,即为波长检测的功率灵敏度,且具有0.99896的线性拟合度。通过搭建综合实验的解调系统,其静态测量精度达1.13pm/mV,动态范围为50-60dB,分辨率达0.025 pm/(?).最后,针对用LPFG方法存在的不足,提出了一种优化方案,即基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测系统。在此系统中,从保偏光纤Sagnac环原理、激光选模原理出发来论述系统设计的可行性和科学性,并优化解调电路设计,最后进行数值模拟和实验。通过数值模拟和实验测量,得知二阶保偏光纤Sagnac环具有很好的线性滤波特征,而且呈梳状分布于各个波段,通过偏振控制器可以调整从L1到L1+L2之间对应的周期大小,由此激光器构成的检测系统的灵敏度达38.2μW/nm,线性度达0.9996,动态范围为40-70dB,能满足实时地震波检测的技术参数要求。