光纤传感系统的接入扩容、传感器增敏和传感距离延伸是当前光纤传感技术的核心议题之一。光纤激光传感系统、干涉式光纤传感系统和分布式光纤传感系统在构建大容量、长距离、高精度的光纤传感系统方面展现出巨大的潜力，并在石油勘探、地震预报、安全和军事等领域具有重要的应用价值，成为当下光纤传感技术的研究热点之一。　　围绕水声、振动和地震波等微弱信号的探测应用，采用激光干涉技术和相位生成载波解调算法、相干探测技术和正交解调算法等关键技术，着重研究光纤激光传感系统、干涉式光纤传感系统和分布式光纤传感系统。搭建了“16通道光纤激光传感系统”样机和“分布式光纤声传感系统”样机，完成了干涉式光纤传感系统的原理验证。具体研究工作如下:　　1.基于波分和空分混合复用的光纤激光传感系统的研究。从DFB光纤激光传感器的波长编码原理出发，研究基于波分和空分混合复用的系统方案，对激光干涉原理和相位生成载波解调算法进行了分析。详细讨论了相位生成载波解调算法中的干涉仪调制系数和单频载波电路，开发了相应的测试算法和硬件电路。完成“16通道光纤激光传感系统”软硬件开发和样机研制后，对系统的各项指标进行了分析和测试，噪声水平为8.3×10-7pm/√Hz，线性度为99.977％，动态范围为115dB@10Hz，通道间幅度一致性为96.4％。　　2.基于相干探测技术的干涉式光纤传感时分复用系统的研究。从干涉式光纤传感器的相位调制原理出发，研究基于相干探测技术的系统方案，对相干探测技术和正交解调算法进行了分析。详细阐述了时分复用与解复用的原理，并对系统参数的设计进行了讨论。完成了系统的方案和原理验证，对系统相位噪声进行了分析和测试，系统相位分辨率可达10-4 rad/√Hz。　　3.基于相位敏感型光时域反射计的分布式光纤声传感系统的研究。从光纤中光散射的基本理论出发，研宄基于相位敏感型光时域反射计的系统方案，对系统工作原理和相位生成载波解调算法进行了分析。详细讨论了系统的各项关键技术指标并进行了测试。研究f-x域预测滤波和小波变换技术在系统中的去噪应用。完成“分布式光纤声传感系统”软硬件开发和样机研制，系统样机传感距离达10km，空间采样分辨率为1m，系统的噪声水平约为3×10-3rad/√Hz，信噪比可达到30.45dB，实现了全尺度上万道信息的实时测量。