光纤法布里-珀罗(F-P)传感器凭借其抗电磁干扰、电绝缘、灵敏度高、本质安全、分辨率高等特点，被认为具有广泛的工业应用前景。光纤F-P传感器的高分辨率动态解调技术对存在明显的振动干扰下的结构倾斜监测，航空涡轮发动机、核潜艇发动机以及核反应堆的动态应变监测具有至关重要的作用。本文主要对光纤F-P腔长的高分辨率动态解调技术及其在倾斜和应变动态测量方面的应用进行了深入的研究，对光纤F-P传感器的高速高分辨率稳定的测量工作具有重要意义。本论文的主要工作如下:
　　针对目前光纤F-P腔全相位解调方法容易产生跳模的问题，对基于Buneman频率估计和全相位的F-P腔长解调算法的原理进行了深入的研究，分析了其跳模产生的原因和影响因素，在此基础上，采用干涉信号频谱和相位谱的直接读取法获得干涉条纹周期数和相位，并用干涉光谱初相位的预估计补偿技术，降低了因Buneman频率估计误差以及初相位漂移对跳模的影响，实现了70kHz的解调速率和0.027nm的腔长解调分辨率。
　　针对低光谱分辨率下FBG解调困难的问题，提出了一种基于Buneman频率估计公式的FBG中心波长动态解调方法。该方法在2kHz的光谱采集速率以及0.156nm光谱分辨率条件下，获得了0.048pm的FBG中心波长解调分辨率。
　　面对振动干扰下倾斜测量困难的问题，设计了一种基于竖直悬臂梁结构的光纤F-P倾斜传感器，采用改进的F-P动态解调算法和高速光谱仪得到实时腔长信号，并从中分离出与倾角有关的直流量，实现在振动环境中的倾斜测量。该传感器在±1.048°的倾角范围实现了0.01"的静态倾角分辨率;存在振动情况下仍能得到0.91"的动态倾角分辨率。为了实现倾斜与振动加速度双参量的同时测量，本文还设计了一种基于单摆结构的光纤F-P振动倾斜双参量传感器，采用轻柔、机械强度高和温度不敏感韵碳纤维绳作为摆绳，凭借单摆模态较为单一的振动特性，利用实时解调的绝对腔长信号直流与交流信号的分离以及对振动频响曲线的非线性拟合实现了倾斜角度与振动加速度幅值的同时测量。
　　提出了一种瑞利散射增强本征光纤F-P干涉(REIFPI)用于动态应变测量的方案，REIFPI由飞秒激光脉冲在纤芯上写入的纳米光栅缺陷构成。利用改进的F-P动态解调技术，实现了800℃高温环境下动态应变检测，且应变测量分辨率达到0.6με，解决了高温环境中振动测量的难题。