提出并设计了一套基于光纤F-P滤波器的可见波长域全光纤水汽拉曼激光雷达系统, 实现对大气水汽和气溶胶的精细探测。讨论了光纤F-P腔内损耗和腔镜反射率对F-P透射谱的细度、 峰值透过率以及带宽的影响,得到腔内损耗在小于3%的情况下,光纤F-P滤波器具有较高的峰值透过率(大于0.5)和较窄的谱线 带宽(小于0.9 nm)。通过结合光纤带通滤波器和二级级联光纤F-P滤波器的参数设计,在三个独立的光通道中分别实现水 汽拉曼信号(660 nm)、氮气拉曼信号(606 nm)和米瑞利信号(532 nm)的窄带宽、 高透过率严格滤波,并获得对杂散光的高抑制率。通过系统仿真,对各散射信号强度分布、水汽廓线和探测信噪比进行了数 值仿真计算,验证了系统方案的可行性。

以1 330 nm波段的超辐射发光二极管为光源，利用可调谐光纤法珀滤波器为滤光元件，设计了一套光纤煤矿瓦斯传感系统.该系统采用了参考测量方法和差分吸收技术：一路参考光被引出用以消除光源波动的影响；扫描光纤法珀滤波器获得信号光波长和参考光波长，在实现差分吸收测量的同时，避免了不同滤光元件性能差异和中心波长漂移的影响.实验结果表明，所设计的光纤煤矿瓦斯传感系统的最低可探测甲烷浓度为0.15%.

针对光纤法布里-珀罗可调滤波器的驱动电压与其透射波长呈非线性关系，本文提出了基于BP 神经网络的校正方法。该方法使用驱动电压做为神经网络的输入，输出得到经校正的透射波长，并用线性拟合和二次曲线拟合的校正方法与之对比。在一组驱动电压下，三种方法得到的透射波长与光纤传感分析仪Si720 读出的标准值相比，使用BP 神经网络校正得到的透射波长平均误差为0.11 nm，最大误差为0.19 nm，比其他两种方法的平均误差分别降低了80.6%和19.7%，最大误差分别降低了83.8%和26.6%。

A novel fiber optic Fabry-Perot (F-P) current sensor is developed based on magnetic fluid as the medium in F-P interference cavity. A signal demodulation method based on slanted fiber Bragg grating (FBG) wavelength measurement system is proposed. Theory and principle of electromagnetic-controlled refractive index of the magnetic fluid is described, as well as the structure of the sensor system. Preliminary experiments are carried out, and the results indicate that there is a fairly good linearity of the measurement characteristic. The thickness of magnetic fluid film and initial concentration will affect the measurement results.

基于磁流体的可控折射率特性，以磁流体纳米功能材料为腔内介质，提出一种结构简单、无移动部件的新型光纤F-P电磁场传感器，实现了电磁场的测量。同时，给出了基于光纤光栅波长解调技术对光纤F-P滤波器输出波长进行解调检测的方法。分析了磁流体的可控折射率特性及其用于测量电磁场的原理，介绍了传感器系统的结构和原理。对所提出的方法以及影响测量结果的因素进行了初步的实验，结果表明，环境温度和磁流体薄膜厚度都会对测量结果有影响。在磁流体薄膜厚度为12.7 μm时，测量特性具有较好的线性度。

为了提高电力电缆测温系统的测量精度和速度，提出了以光纤梳状滤波器代替参考光栅提供拟合数据参考点，采用最小二乘法拟合光纤Bragg光栅波长和F-P可调谐滤波器调谐电压的线性关系，通过F-P可调谐滤波器解调FBG传感器中心波长变化的方法，完成对电力电缆温度的测量.研究表明，光纤梳状滤波器能够代替多个恒温参考光栅实现波长标定，对反射波长的测量误差＜5 pm，温度均方误差≤0.7 ℃.

为解决光纤光栅应变与温度交叉敏感的问题，利用非对称马赫曾德尔光纤滤波器替代光纤光栅作为应力传感元件，在消除应变与温度交叉敏感问题的前提下，仍然具有波长编码的优势。设计了一种基于马赫曾德尔滤波器结构的光纤应力传感器。研究了该传感器的单通道和多通道两种传感模型，其中单通道传感模型分为滤波器单臂粘贴在悬臂梁上和双臂粘贴的两种模型，而多通道传感器就是一个小型的波分复用系统。理论分析了马赫曾德尔滤波器的应力敏感特性，并对影响其敏感特性的因素进行讨论。在理论分析的基础上，搭建光路从实验上对其可行性进行验证，并对影响实验结果的因素进行了分析。

为了提高Bragg光栅波长解调系统的解调精度,研究了光纤光栅中心波长的解调方法,提出了一种基于光纤梳状滤波器实现Bragg光栅中心波长解调的方法。把接有光纤梳状滤波器的通道作为解调系统的内置恒温通道,通过光纤梳状滤波器提供的多个参考点对Bragg光栅中心波长进行标定,下位机对整形为矩形脉冲的光电转换信号电压进行采集和信号处理,上位机实现光纤光栅波长解调的动态显示和光栅中心波长标定。实验结果表明,与目前具有同样功能的其他波长解调系统相比,本方法具有灵活、稳定、易维护、高速、高精度等优点,可被应用到大型多点安全监测工程。

实验研究了采用一个外部调制器和一个光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站(CS), 数据和射频(RF)信号通过混频后驱动外调制器, 调节外调制器的直流偏置, 产生抑制奇数阶边带的信号, 用FBG将中心载波滤除, 两个二阶边带通过光纤发送至基站。在基站(BS), 两个边带在带宽为60 GHz的光电二极管中拍频, 产生四倍射频信号的毫米波信号。实验显示, 当射频频率为10 GHz时, 可以产生频率为40 GHz的光载毫米波信号, 得到的毫米波眼图和信号解调后的眼图效果都很好,功率代价小于1 dB。从眼图和功率代价两方面来看, 2.5 Gbit/s的数据信号可在下行链路的光纤中传输40 km以上。

合肥光源横向束流反馈系统已经建成，着重介绍了系统中矢量运算单元和光纤陷波滤波器的研制。矢量运算单元中使用混频器控制信号的衰减，调节控制电压的大小以控制反馈信号的相位；光纤陷波滤波器创新性地提出用光纤延时制作陷波滤波器，很好地滤除了信号中的回旋频率分量，节省了反馈功率。