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自20世纪以来振动检测技术得到了巨大的发展,主要经历了机械式、电气式、光学式三个阶段,目前电气式振动传感器因为具有技术成熟、灵敏度高等优点得到了广泛的应用,但电气式传感器需要进行绝缘处理,容易受到电磁干扰,难以达到安全生产的目的,因此在一些高电压、大磁场等恶劣条件下(例如电厂)传统的检测方法的应用受到诸多限制。与此同时,光纤传感器因为具有测量精度高、测量范围广、传输容量大、本质安全、抗电磁干扰等优点代表了新型传感器的研究方向。鉴于此,本文将光纤传感技术和振动检测结合起来,开发了一种基于光纤传感技术的振动检测系统。本文主要做了以下几方面的工作:1)利用耦合模理论对光纤光栅传感器的工作原理进行了详细分析,并建立了光纤光栅的温度和应变模型,制作了一种新型光纤光栅振动传感器,并搭建光纤光栅振动试验系统对传感器的性能进行了实验验证。实验结果表明:该光纤光栅振动传感器,固有频率为250Hz,对10Hz～120Hz范围内的低频振动有较好的响应,同时测得在60Hz振动频率下,能探测到的最低振动烈度为2μm,基本上满足了风机振动检测项目的要求。2)利用缓变非正规光波导的局部耦合模理论分析了光的耦合现象,推导出了耦合输出与耦合长度和折射率变化的数学关系。分析了振动对耦合输出的影响,并以单模光纤耦合器为传感元件设计了耦合型低频光纤振动传感器和耦合型高频振动传感器进行了试验研究。在耦合型低频光纤振动传感器和光纤光栅振动传感器的对比实验中发现两种传感器对冲击信号的响应耦合型低频振动传感器响应速度较快,光纤光栅振动传感器响应速度稍慢但阻尼比较大、衰减较快;对30Hz～50Hz的周期性振动响应基本一致。在耦合型高频振动传感器和压电传感器的对比试验中发现耦合型传感器的响应振幅略高于压电传感器,两种传感器对2KHz～6KHz的振动响应基本上是一致的。3)设计了一整套光纤光栅振动解调系统,详细的介绍了解调系统的软硬件设计,在硬件电路设计部分从光电二极管的选择、前置电流电压转换电路的设计、放大电路的设计以及LPC2148的外围电路的设计每一步都给出了实际电路原理图并指出了设计过程中的注意事项;在软件设计部分介绍了μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统在LPC2148上的移植过程,振动解调系统的中断系统在μC/OS-Ⅱ系统上的实现,以及程序设计中的各个任务的功能及其相互关系,最后,介绍了解调系统和上位计算机之间的USB通讯过程的具体实现。4)根据本文的理论分析和试验研究的结果,将设计的光纤光栅振动传感器在某发电公司的50万KW发电机组试运行,取得了较好的效果。