布里渊光时域反射计是一种可以同时测量温度和应变的分布式光纤传感系统。其一,相比较于传统的传感器,布里渊光时域反射计具有大容量、灵敏度高、稳定性强、耐腐蚀等优点,广泛应用于隧道、桥梁、道路、大坝、电力、水利等大型基础设施建设,极具较强的实际工程价值。其二,对于山体滑坡、火山爆发等突发性地质变化,进行及时有效地监测与预警,对于保障人民的财产和生命安全具有重大意义。其三,布里渊光时域反射计还具有单端输入、全分布式测量、传感距离远等特点,为此成为近年来国内外科研人员研究的热点。首先,本文引出了该课题研究的背景意义和国内外的研究现状,阐述了布里渊光时域反射计中涉及的基本原理和技术难点。重点研究了布里渊散射光的基本理论(布里渊频移与温度、应变的线性关系;布里渊强度与温度、应变的线性关系;洛伦兹形状的布里渊散射谱),布里渊光时域反射计的性能参数。其次,本文搭建了以布里渊散射光为原理的实验系统。重点研究了光路部分和电路部分涉及到的相关重要组件(布里渊散射光信号的相干接收和微波下变频)及其性能参数,最终达到符合理论预期的实验数据与结果。最后,处理相干接收得到的布里渊散射信号。第一步需要先对信号进行去噪声处理,包括累加平均去噪算法和利用Morlet小波分析去噪算法。第二步是将去噪声后的信号用希尔伯特小波去取包络,得到布里渊散射信号的原始波形,其后采用扫频的方式取得洛伦兹形状的三维布里渊散射谱。最后一步是将得到的布里渊散射谱进行洛伦兹.拟合,其应用到了粒子群算法,拟合后得到的布里渊散射谱峰值功率所对应点的布里渊频移为10.84GHz左右,符合理论预期。