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随着大型基础工程如油气管道、通讯光缆、电网等设施的不断建设和使用，对它们进行安全监测以及时发现故障，已经变得越来越重要。但是对这些设施的故障诊断和安全预警具有监测空间跨度大、准确率高、部位隐蔽、实时性、连续性等要求，使得传统的传感监测手段难以胜任。全分布式光纤传感技术仅用一根光纤就可以同时测量沿光纤路径上时间和空间的连续分布信息，使其特别适合对大型工程设施进行安全监测，且相比其它检测技术更有效。 为了满足对通讯光缆的扰动、应力、故障点等进行探测和定位的需求，本论文研究了全分布式光纤传感技术，并对光频域反射（OFDR）技术和光时域反射（OTDR）技术进行深入的研究和实验。论文的主要工作如下： 1）研究了OFDR技术的工作原理，针对现有OFDR系统不能进行长距离探测的局限性，提出了修改方案，并验证了理论正确性。现有OFDR系统线性调谐光源由于功率小、调制带宽低等因素限制了OFDR系统的长距离探测；光外差探测技术对光源和光路的高要求使得光路的结构复杂，难以实用化。针对这些限制，本论文提出了结合激光外调制技术和电相干技术的OFDR系统改进方案，并用仿真完成了理论验证。 2）设计和实现OFDR改进方案的硬件电路，并完成了OFDR的事件定位实验。实验探测范围25km，可以较为准确的定位光纤断点、弯曲点、较大应力点、接头、末端等，验证了改进方案的可行性。 3）针对OTDR系统不能探测和定位动态扰动点的问题，本文结合Sagnac光纤干涉技术对OTDR光路进行了修改。并用改进后的OTDR-Sagnac光路完成了对静态事件点和动态扰动点的定位实验。光路探测范围20km，动态扰动平均定位误差为300m，验证了改进光路的有效性。 4）根据项目应用的需求，确定了对OTDR-Sagnac光路系统进行远程控制的总体方案，设计并实现了下位机控制系统，并结合上位机和其他模块共同完成了产品样机。