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基于白光干涉的非本征法布里珀罗干涉(EFPI)传感器,具有低频噪声低、可同时进行多参量传感、可实现绝对腔长测量等优点,引起了广泛的关注。传统的白光干涉解调方法,要求波长采样率足够高,且只能实现静态或准静态信号探测。本文研究的基于参数估计的两种波长解调法,可以在波长采用率较低的情况下实现高精度绝对腔长测量。利用低波长采样率、高扫描速率的光纤布拉格光栅分析仪和EFPI传感器,进行了液位、位移等准静态信号和动态声信号测量。实验验证了基于参数估计的变采样长度傅里叶变换法和互相关解调法,在实现低波长采样条件下的高精度绝对腔长测量的有效性。研究了时分与频分混合复用方法,可以有效提高系统复用能力。搭建了基于膜片式EFPI传感器的四基元时分频分混合复用系统,实现了高精度、低噪声的动态信号测量。本论文的主要研究成果和创新包括:(1)对影响EFPI传感器腔长解调的因素进行了详细的分析和分类,从光源和光谱探测两个方面对误差源进行定位。提出利用希尔伯特变换法和非线性能量算子实现光谱的去包络处理。通过改进窗函数的方法来提高系统的解调精度。(2)详细分析和推导了傅里叶变换法及互相关解调法的基础理论并进行了对比。通过仿真及实验验证的方法,对两种解调方法进行了深入的研究。提出了基于变采样长度的傅立叶变换法。实验结果表明,相比快速傅里叶变换算法,变采样长度傅里叶变换法的解调精度提高了70倍。在去除光谱包络的前提下,使用互相关解调法实现了~36.7pm的腔长解调精度。动态解调的结果表明,在小于400Hz的频带范围内,噪声功率谱较为平坦,其值约为-60dB re.nm/√Hz。(3)提出并搭建了光纤白光干涉EFPI时分频分混合复用系统。通过半导体光放大器实现了对光源的脉冲调制及光放大。在此基础上对频分复用串扰的原因进行分析,提出使用Kaiser窗进行串扰抑制。实验结果表明,该方法可以将系统的串扰从-37dB抑制到-48dB。(4)通过液位测量的方法对传感器的灵敏度进行了标定,测试得到EFPI传感器的灵敏度约为3nm/Pa。同时,由于系统对腔长的绝对测量,单个解调系统实现了静态绝对量和动态相对量双参量的同时高精度测量。