φ-OTDR分布式光纤振动传感技术具有结构简单、定位精度高、传感距离长等优点,已在许多领域取得实际应用。该传感系统需使用窄线宽和频率漂移率小的相干光源,这种高性能光源的价格也比较昂贵。本文研究使用自注入锁定的DFB半导体激光器作为φ-OTDR分布式光纤振动传感系统的光源,开展了相关的理论与实验研究。基于散射点之间的相干叠加,计算分析了脉冲宽度和激光频率漂移率对散射强度的影响。利用光纤环和光波导环完成了DFB半导体激光器的自注入锁定,使用延时自外差法对锁定后的线宽进行了测量,使用环长为4m和63cm的光纤环形谐振器,以及周长为12.57cm的光波导环,分别将激光器的线宽压窄了42倍、32倍和27倍。对锁定过程中的跳模现象和跳模稳定时间进行了测量,三个环形谐振器锁定时的跳模稳定时间分别为20s、65s和320s,表明光波导环可以显著抑制跳模的产生。搭建了φ-OTDR分布式光纤振动传感系统,利用窄线宽光纤激光器和自注入锁定DFB半导体激光器作为光源,在3.2km的传感光纤上实现了1km位置处振动点的定位。传感效果对比显示,波导环锁定时测得的振动点的位置比光纤环锁定时更稳定,且信噪比更高,表明采用光波导环对DFB半导体激光器进行自注入锁定并用于振动传感系统更有优势。本论文的研究进一步揭示了用自注入锁定DFB半导体激光器作为φ-OTDR分布式光纤振动传感系统光源的可行性,为降低该系统成本做出了有益的探索。