分布式光纤传感系统利用光纤对应变的敏感特性感知被测量。在航空、军民安防、管道泄漏监测等领域具有广阔的应用空间。本文主要研究了干涉型分布式光纤振动传感系统。在基本Sagnac传感结构的基础上设计了近似于Mach–Zehnder干涉仪的非平衡结构。本文工作简述如下。首先,对非平衡共线式Sagnac干涉结构的测量性能进行了分析。仿真了该结构下振动信号频率、振动产生位置与回光强度三者的关系。使用延时线圈对光路进行了零点补偿,分析了光路的噪声来源,使用保偏光纤提高系统信噪比。其次,设计了基于微控制器的宽带光源驱动电路,保证光源的出光功率与工作温度均为恒定值。论述了光信号接收模拟前端,以及数字信号处理单元的设计方法。给出了在信号链路中抑制噪声、匹配阻抗的做法。涉及的技术包括传感器接口设计、信号调理、EDA仿真、PCB布线。最后,设计了光源驱动器的固件程序、信号处理程序,利用CPLD实现数字信号采集,编写了上位机TCP/IP客户端程序。温度与功率控制基于PID算法,在信号处理单元中实现了数字滤波器的同时还实现了轻量级的点对点传输服务,支持与上位机进行数据交换。文中介绍的光路结构成本较低,对于光纤干涉仪的低成本实用化具有探索意义。本系统的硬件性能存在可挖掘空间,具备较大的二次开发潜力。