相比于传统振动传感器,光纤光栅传感器具有响应快、带宽宽的优点,其中的解调部分是影响整体检测速率的一个关键因素。使用光纤光栅传感器可以对物体的振动进行检测,本文通过将一组光纤光栅固定在一根空芯铁管上,对铁管进行敲击实现振动环境的模拟。作为对比,解调部分分别使用bayspec的光纤光栅解调模块和研制的基于宽带锯齿形滤波器的光纤光栅解调器,以解调出振动信号,并对结果进行分析。两者都可检测出振动的幅度,但基于宽带锯齿形滤波器的光纤光栅解调器的响应频率可达200 kHz, 能实现高速振动信号的检测。

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。

应用分组测量和边沿滤波实现了大容量光纤布拉格光栅(FBG)快速传感系统的设计。在传统的时分复用光纤光栅传感系统中对传感光栅按位置进行分组，然后按组分别进行测量，避免了单次测量中探测器动态范围的限制，对其进行重复利用，延长了系统的测量距离；同时利用边沿滤波法实现了快速的波长解调，能够在一次测量中解调出该分组所有光栅的波长信号，大幅加快了系统的测量速度，有利于实现更高的扫描频率。实验结果表明，本系统在温度传感测试中获得了0.9913的解调线性度，误差在1.36 ℃以内。

根据红外上转换材料测试实验系统的使用要求，选择Ta2O5和SiO2作为高低折射率膜料，通过椭偏仪测试膜料色散代入膜系软件进行设计优化，采用电子枪蒸镀的物理沉积技术，同时利用霍尔离子源辅助沉积提高膜料折射率，并通过调整工艺参数和改进光学监控方法解决了误差在监控波长处的累积问题，成功在石英基底上制备了干涉截止滤光片。镀膜后的石英基片在808、980、1064 nm 波长处透射率小于0.01%，可见光波段的平均透射率大于90%。结果表明该干涉截止滤光片的镀制满足上转换实验系统的使用要求。

An asymmetric fiber (Fabry-Perot, F-P) interferometric cavity with the good linearity and wide dynamic range was successfully designed based on the optical thin film characteristic matrix theory; by adjusting the material of two different thin metallic layers, the asymmetric fiber F-P interferometric cavity was fabricated by depositing the multi-layer thin films on the optical fiber’s end face. The asymmetric F-P cavity has the extensive potential application. In this paper, the demodulation method for the wavelength shift of the fiber Bragg grating (FBG) sensor based on the F-P cavity is demonstrated, and a theoretical formula is obtained. And the experimental results coincide well with the computational results obtained from the theoretical model.

提出了一种新型的基于非均匀光纤布拉格光栅（FBG）精细谱和边沿解调的应变灵敏度增强型传感器。理论研究了在轴向非均匀应变情况下普通FBG的传输谱以及基于传输谱精细结构的应变响应特性。仿真结果表明，将均匀应变转为非均匀应变的新型传感器对应变的灵敏度为普通FBG的4.6倍。在实验上设计制作了这种可将被测物体的均匀应变转换为FBG的非均匀应变以提高应变灵敏度的传感器结构。实验测量结果证明了理论分析的可行性。这种传感器在采用窄线宽激光器的FBG边沿解调方案中具有提高动态应变响应灵敏度以及增大应变测量范围的作用，同时，由于其长度可小型化，在检测高频动态应变信号方面也有较大的应用前景。

利用半导体材料波长易调节的特点, 设计了AlGaInAs/GaAs/AlGaAs压应变量子阱结构, 得到760、800、860、930和976nm 5个波长激射的半导体列阵激光器, 同时设计了4个短波通滤波片参数, 开展了半导体列阵激光器的多波长光束复合技术的实验研究, 最终实现了5个波长的半导体列阵激光器的光束复合, 得到112W的激光功率输出, 总体效率为88.5%, 其中波长复合效率达92.4%, 输出聚焦光斑尺寸为136μm×1330μm, 聚焦光功率密度达6.43×104W/cm2。

设计了一种基于相移光纤布拉格光栅(PSFBG)的应变传感器。将PSFBG和光纤布拉格光栅(FBG)通过光环形器连接在一起，并且沿着中线对称地粘贴在等强度悬臂梁上。两者共同作为探头的核心传感元件。它们粘贴的位置紧靠中线，从而承受着相同的应变，产生携带信息并且线宽极窄的传感光。通过边缘滤波法解调传感光，最终可以获取应变数值。理论模拟了由参数匹配的PSFBG和FBG产生的传感光谱，实验中获得了线宽仅为101 pm的传感光，实验结论与数值模拟吻合。在应变探头的实验验证中，解调结果与待测信号的线性关系良好，拟合度为0.994，探头的应变分辨率为1.5 με。基于该设计的应变传感器具有高分辨率、低成本、无啁啾等优点，具有很高的实用价值。

为了满足各种场合中对振动信号监测的需求，基于长周期光栅的边缘滤波原理，设计了一种结构简单、低成本的光纤布喇格光栅振动传感器解调系统。系统在硬件部分采用双光路结构及低噪声光电转换电路，解调及显示软件基于LabVIEW平台开发。通过在可调谐振动台上试验，证明了系统能实现对振动传感器可用范围（0Hz~300Hz）内振动信号频率的解调，误差在3%以内。结果表明，振动加速度与模拟信号伏值成线性关系，拟合得到本系统的比例因子为0.94，拟合程度为0.9752，可对加速度在0~4.7g范围内的振动信号进行振动加速度解调。