分布式扰动定位是光纤干涉仪的一个重要的应用领域,其中sagnac于涉仪已经得到了广泛的应用。Sagnac干涉仪结构简单,对外界温度等低频噪声不敏感,而且其干涉输出信号中带有扰动发生的位置信息,因此sagnac干涉仪是用于分布式扰动定位的理想方法。但是传统的sagnac干涉仪的光路结构为环状,大大限制了其使用的范围。更重要的是,作为分布式扰动定位系统,sagnac干涉仪的监控范围和定位精度是其最重要的两个性能指标,一般认为增加sagnac干涉光路的光纤长度就可以提高其监控范围,但是当sagnac干涉仪光纤长度增加的时候,光纤对其内部光信号的瑞利散射噪声也随着增加,使监控范围受到了一定的限制,而且由于瑞利散射噪声的存在,sagnac干涉仪的定位精度也受到了一定的影响。针对传统sagnac干涉仪的诸多缺点,本文提出了一种基于波分复用技术的双波长sagnac干涉仪传感器(DSS:Dual-wavelength Sagnac interferometer Sensor)首先在传统的sagnac干涉仪之外增加了一根线状的传感光纤作为感应外界扰动的敏感单元,称为单芯反馈式sagnac干涉仪,克服了传统sagnac干涉仪环状干涉回路的限制。并且利用波分复用技术,将两套工作在不同波长的单芯反馈式sagnac干涉仪复用在一起,两套系统单独工作,通过对系统的输出进行处理,可以去除sagnac干涉仪中瑞利散射光之间寄生干涉而产生的噪声,一方面提高了定位精度,另一方面增加了系统的监控范围。本文完成的主要工作如下：(1)分析了传统sagnac干涉仪的不足之处,并在传统sagnac干涉仪的基础之上介绍了单芯反馈式sagnac干涉仪。(2)利用偏振态分析技术,推导了单芯反馈式sagnac干涉仪的偏振态,并且通过使用法拉第旋转镜作为反射装置,提高了系统工作过程中的偏振态稳定性。(3)对系统工作过程中的光弹效应、干涉光路以及3×3耦合器对干涉结果的影响等每一个步骤进行详尽的分析,得出了系统的干涉输出和外界扰动信号之间的关系表达式。然后根据干涉信号表达式,提出了解调算法,将相位差信号从干涉信号中提取出来,然后通过频域分析,推导了系统的频率响应,并得到了系统的定位原理。(4)通过对单芯反馈式sagnac干涉仪系统中瑞利散射的分析,推导出瑞利散射光之间寄生干涉所形成的噪声的表达式。(5)通过使用波分复用技术,提出了双波长sagnac干涉传感器(DSS)的工作原理,即在原有的单芯反馈式sagnac干涉仪的基础上,复用另外个工作在另一波长的具有相似结构的干涉仪,用于采集瑞利散射噪声信号,并且在数据处理过程中,通过计算得到单芯反馈式sagnac干涉仪中去除瑞利散射噪声的有效干涉输出。(6)通过实验,比较了单芯反馈式sagnac干涉仪的干涉输出和双波长sagnac干涉仪的干涉输出,并且通过对实验数据的对比和分析,得出以下结论：①双波长sagnac干涉仪去除了光路中的瑞利散射噪声,因此比原来的单芯反馈式sagnac干涉仪具有更高的定位精度和更大的监控范围。②双波长sagnac干涉定位系统的定位精度达到±50m,而且其监控范围达到0～170km。本文的主要创新点集中在以下几点：(1)通过对系统光路特点的分析,指出系统中瑞利散射的主要来源是用于感应外界扰动的传感光纤,通过对该光纤中瑞利散射强度的分析,推导了寄生干涉噪声的表达式。并指出该噪声影响了系统的定位精度和监控范围。(2)提出了基于波分复用技术的双波长sagnac干涉传感器(DSS),有效的去除了系统中由于传感光纤瑞利散射形成的寄生干涉噪声,并且通过实验,验证了该系统在定位精度和监控范围等性能指标上的有效提升。