随着我国检测技术快速发展,传感器测量被广泛应用于矿山安全、温度、压力、振动和土木结构健康监测。传统的电子式传感器具有良好的检测精度和工作效率,但因其有源带电且抗电磁干扰能力较差,应用受到了限制。光纤光栅传感器因具备体积小、精度高、抗电磁干扰能力强等优点受到广泛关注并被应用于工程实践。光纤光栅传感器主要通过检测波长漂移来判断待测量的变化,而波长漂移对应的是反射谱中心波长位置的变化,因此光谱中心波长的快速准确解调是实现光纤光栅监测系统高精度检测的关键。本文首先阐述了课题的研究背景和意义,并对国内外光纤光栅和光纤光栅解调技术的发展状况展开论述。针对传统波长解调算法检测精度不高、效率低的问题提出了一种基于小波降噪的光纤布拉格光栅波长高精度解调算法,并将其应用于工程项目。其次本文说明了光纤光栅解调技术的理论基础和传感特性,同时对常用的光纤光栅解调方法进行了简要分析,并在解调精度、解调稳定性、解调能力、解调速度、测量范围和系统成本六个方面进行分析和比较。最终确定了可调谐激光器法作为本课题的解调方法。接着本文阐述了光纤光栅解调系统的硬件设计模块,并对激光器驱动模块、电流控制模块、温度控制模块、光电探测模块、稳压模块和数据采集模块的相关芯片和电路进行了详细介绍。然后文章详细介绍了基于小波降噪的光纤布拉格光栅高精度解调算法,采用计算机仿真对该算法进行验证,并与直接寻峰、多项式拟合、高斯拟合三种算法进行比较。仿真结果表明,小波降噪算法具有速度快、稳定性好等特点。在70℃至90℃测量范围内,测温精度达到±0.04℃,波长解调最大标准差优于1.67pm,运行效率比常用的高斯拟合算法提高了近一倍。最后搭建了一套基于VCSEL的光纤光栅传感器解调系统,解调算法采用基于小波降噪的光纤布拉格光栅波长高精度解调算法。实验结果表明,在恒定温度下,该系统可测量低温、中温和高温状态下的恒温水箱温度且测量误差小于±0.04℃;在变压器绕组70℃至90℃的动态温度范围中,温度检测误差优于±0.04℃。实验验证了小波降噪算法的可行性和可靠性,该算法可用于工业环境的光纤光栅高精度快速解调。