海底管道在海洋油气工业发展中的作用已经日益明显，一旦发生泄漏会产生重大安全事故。本项目在国基金和国家行业公益项目支持下，研究基于Mach-Zehnder和Sagnac混合干涉仪原理的改进型分布式光纤干涉感测架构，结合PGC解调和DSP信号处理技术对水下长输油气管道泄漏检测装置进行了研制。首先论文研究混合分布式光纤干涉感测架构的感测原理，分析该架构中的重要参数，对定位方法进行了数学公式的推导，同时利用琼斯矩阵对系统架构的偏振态状况进行了理论推导，提出了改进式分布式光纤干涉感测架构。针对管道泄漏信号是非线性、微小的宽频信号且检测环境中存在大量背景噪声的特点，论文研究了管道泄漏信号的消噪和零点频率的找寻，本文采用离散小波和最小二乘曲线拟合法对泄漏信号进行预处理，再用该信号经过小波多尺度分解后的各信号相乘的方法以确定泄漏信号的零点频率，取得一定的效果。然后，研究光纤干涉信号调制解调以及信号处理技术，构建了用于光纤干涉信号解调的PGC相位载波解调电路模块和基于DSP28335的信号处理电路系统，完成了混合干涉分布式光纤管道泄漏检测系统的搭建，开发研制了相应的下位机控制软件和上位机软件系统。最后，进行不同距离泄漏点的测量，测试不同传输压力、光纤包覆材料、光偏振态、管道材料等对系统检测性能的影响，研究了单点和多点泄漏的定位技术，提出了提高系统检测性能的改进方法。经试验研究，本系统检测性能良好，人机交互界面友好。能够对全长为10km，管道泄漏孔径Φ≥2.5mm的水下长输油气管道进行泄漏检测，对于泄漏点的绝对定位误差不超过170m，为实现水下长输管道的安全监测提供了一定的基础。针对论文所做的工作，在论文最后的总结中，指出了论文存在的一些不足，依据存在的问题，对后续工作的内容和方向作出了一定的展望。