光纤传感器具有易于复用、不受电磁干扰、绝缘性能高、 防爆性能好、耐腐蚀等优点,随着光纤通讯技术的发展而得到日益广泛的应用。其中,光纤F-P传感器和光纤FBG传感器是光纤传感器的典型代表,两者各有所长,均得到了广泛的应用。随着光纤传感技术的发展,提出了在大型工程中同时采用这两种传感器的要求。在这种情况下,如果采用两套独立的解调装置分别对光纤F-P传感器、光纤FBG传感器的传感信号进行解调,虽然在技术上比较成熟,但同时也增加了解调系统的复杂程度,降低了系统的可靠性,明显提高了解调成本,阻碍了光纤传感器更为广泛的应用。因此,对光纤F-P/FBG光栅通用解调技术进行研究具有必要性。 本文首先对国内外光纤F-P传感器、光纤FBG传感器的解调技术现状进行较深入的分析,总结出引入可调F-P滤波器可以对光纤F-P传感器、光纤FBG传感器信号分别进行解调,有望以此为基础实现光纤F-P/FBG光栅通用解调。因此,进一步分析了滤波型可调F-P解调装置的传输损耗特性,光源光谱实际分布对于光纤F-P传感器输出信号的影响,深入讨论了基于可调F-P滤波器的光纤F-P传感解调原理;另一方面,介绍了FBG的成栅工艺和传感特性,分析了FBG温度应力/交叉敏感性的利用与补偿原理,并对使用可调F-P滤波器的光纤FBG解调过程中的波形延拓现象和可调F-P滤波器非线性对FBG解调的影响进行了讨论。在此基础上,讨论了两种解调系统对光源带宽要求、可调F-P滤波器指标和光路效率等方面的不同要求,论证了引入可调F-P滤波器实现光纤F-P/FBG光栅通用解调在原理上和技术上的可行性;考虑到可调F-P滤波器表现的非线性,分析了引入基准光路补偿非线性解调误差的原理,提出了采用FBG作为波长基准的方法,进而完成了FBG波长基准器件的研制和光纤F-P/FBG光栅通用解调系统光路设计。以光路确定为前提,进行了SLD光源驱动电路、FBG波长基准控制电路和可调F-P滤波器控制电路的论证和设计工作。最后,通过实验验证了FBG波长基准器件、SLD光源驱动电路、可调F-P滤波器控制电路等自行研制的各个部件的各项性能,并在此基础上进行光纤F-P/FBG光栅通用解调系统进行了F-P解调和FBG解调的实验。实验结果说明,整套光纤F-P/FBG光栅通用解调系统能够正常工作,实现了预期的功能。