随着现代科学技术的迅猛发展,振动检测在现代工程领域中愈发占有举足轻重的地位。现有的振动测量方法包括机械法、电测法和光测法等,其中机械法测量灵敏度低,频率范围小;电测法易受电磁干扰,在一些特定场合限制了上述两种方法的应用;光测法以光参量反应振动信号,可以弥补这些缺陷,应用非常广泛。光纤光栅传感器作为光测法中应用较为广泛的传感器,具有灵敏度高、对电磁干扰不敏感、易复用等优点,可以对温度、应变、振动和波动等多种物理量进行测量,在传感领域具有重要地位。本课题将光纤激光技术与光栅振动传感技术相结合,对提出的基于光纤激光器的光纤光栅差分振动传感方法进行了深入研究。本文首先介绍了课题的研究背景及意义,综述了光纤激光器和基于光纤激光器的光纤光栅振动传感的研究现状,在此基础上,对掺铒光纤激光器和光纤光栅传感原理进行了理论分析。其次,本文设计了一种基于光纤激光器的光纤光栅差分振动传感系统,该系统采用光纤激光器作为光源,可提高光功率的利用率;采用双匹配光纤光栅结构对传感系统进行差分解调,将检测灵敏度提高一倍,理论上可自适应减小温度影响。同时利用OptiSystem软件对系统的掺铒光纤长度、耦合器分光比进行了优化,改善了传感系统的性能。本文还利用OptiSystem软件对单匹配光栅振动传感系统和双匹配光栅差分振动传感系统的特性进行了分析对比,仿真结果表明,双匹配光栅差分振动传感系统的灵敏度高于单匹配光栅振动传感系统的灵敏度。最后,根据光纤光栅振动传感系统设计方案,搭建了光栅悬臂梁振动传感实验系统,分析了匹配光栅波长和带宽对系统输出的影响,实现了对振动信号的传感检测;搭建了声波振动传感实验系统,分析了不同声波频率时传感系统的输出特性,实现了对声波信号的传感检测。