提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术, 解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。 该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点, 以啁啾光栅作为矩形滤波器, 提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰; 以长周期作为边缘滤波器, 将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。 该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围（FSR）, 解调速度快, 克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题, 同时还具有系统成本低 , 体积小, 能够灵活多路扩展的特点。 详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构, 并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。 通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流（脉冲宽度25 μs）情况下, 该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、 快速的解调效果。 该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。

介绍了一种基于空芯光子晶体光纤(HC-PCF)气体吸收腔的气体检测系统。采用20 μm芯径、40 cm长的HC-PCF作为气体吸收腔,利用连接套管实现HC-PCF和单模光纤(SMF)的对接。连接套管上留有50 μm的缝隙,使环境气体可通过缝隙扩散进入HC-PCF吸收腔。结合可调谐光纤环形激光器构建了全光纤气体检测系统。光纤激光器输出的高功率、窄带宽探测光对待测气体具有很好的选择性,克服了传统检测方法中常见的交叉敏感现象。以乙炔气体为测量对象,对该系统测量性能进行实验验证。实验结果表明,在自然扩散条件下,乙炔气体在HC-PCF气体腔内的扩散时间约为6 min,系统响应与乙炔气体体积分数近似呈线性关系,最低检测限为0.1%。

为了提高光纤光栅(FBG)解调系统的波长解调精度, 采用粒子群优化(PSO)算法结合参考光纤光栅(FBG), 对常用波长解调器Fabry-Perot型光纤滤波器(FPF)的透射光谱中心波长与控制电压之间存在的非线性和回滞特性进行了研究, 并提出一种实时建立FPF透射光中心波长与其控制电压之间关系模型的方法。 该方法利用粒子群优化算法收敛快、 易实现的特点, 保证了FPF模型建立的准确性和实时性。 实验结果证明, 利用所建模型可有效提高FBG传感系统的波长测量准确度, 测量误差不超过25 pm。 系统结构简单, 对提高FBG传感系统的测量准确度具有重要意义。

提出一种基于窄带气体吸收光谱扫描技术的气体定量测量系统。 利用可调谐光纤滤波器(TOF)输出的窄带光作为探测光, 结合波长调制技术, 克服不同气体间的交叉敏感, 提高了对环境中待测气体测量的选择性。 为克服TOF非线性特性对测量结果的影响, 提高系统运行稳定性, 系统以光纤光栅反射光谱作为参考波长, 实现了TOF透射光波长调制范围以及调制中心的稳定控制。 为提高系统测试灵敏度, 开发了以同步累积器为核心的微弱信号检测电路, 实现了系统微弱响应信号的高灵敏度提取。 以乙炔气体为实验气体, 通过实验证明系统响应与输入乙炔气体浓度之间具有良好的线性关系。 当信噪比为3时, 系统最低检测限为5×10-6。Gas Quantitative Measurement