一种基于正交偏振态倒换的全分布式光纤应变与振动传感装置，包括激光器（1），保偏耦合器（2）、保偏光纤、脉冲调制模块（3）、光放大器（4）、环形器（5）、传感光纤（6）、偏振态倒换装置（7）、耦合器（8）、平衡光电探测器（9）、微波源（10）、混频器（11）、带通滤波器（12）、信号采集与处理单元（13）；激光器的输出的连续光经保偏耦合器（2）后分为两路：其中保偏耦合器（2）输出的第一路中所有的连接光纤均为保偏光纤，经偏振态倒换装置后，再输入到耦合器（8）的第一输入端；偏振态倒换装置具有两种状态，分别使输出的线偏振光的偏振方向对应于保偏光纤的快轴和慢轴；带通滤波器输出端连接到信号采集与处理单元。