为建立稳定的光纤光栅传感器波长解调系统,利用可调谐法布里-珀罗滤波器的窄带滤波特性实现对宽带光源的线性扫描,采用放在恒温箱的高精度参考光栅标定法布里-珀罗标准具的方法,提供多个间隔相同、幅值平稳的波长参考点。将采集到的原始数据序列采用改进的小波阈值去噪算法(使用新的阈值函数和阈值)进行平滑滤波处理,通过高斯拟合算法的核心思想得到粗峰值序列,再进行二次处理,去掉无效峰,修正部分峰的位置,搭建了光纤光栅位移传感器的实时监测解调系统,与螺旋测微仪相比精度稳定在0.25 mm左右。

研究和评估了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的压电陶瓷(PZT)驱动的光纤法布里-珀罗(FFP)滤波器的热致非线性，采用多项式拟合法减小FFP滤波器的热致非线性误差。在FFP滤波器所处环境温度变化超过15 ℃的情况下，采用大于等于4阶的多项式拟合和参考光栅的方法，可使FFP滤波器热致应变误差从750 με减小到15 με，标准差保持在10 με以下。实验结果显示，当PZT驱动的FFP滤波器的温度变化范围较大时，其热效应不是简单地保持不变或呈线性。

为减小可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器驱动元件的温度漂移及非线性导致的光纤布拉格光栅(FBG)波长解调误差，在分析比较串联型和并联型两种校正方案基础上，提出了一种改进型串联实时校准方法。设计了具备高热稳定性且内部温度分布均匀的参考光栅模块，通过实时测量紧贴参考光栅埋入的高精度热电阻温度值及事先标定的4支参考光栅波长与热电阻温度值对应关系，获取4个精确波长参考点，在每次扫描时实时校准可调谐F-P滤波器透射波长与驱动电压函数关系。实验结果表明采用改进的动态实时校准方法解调FBG波长的最大误差为±3 pm。与通过直接读取驱动电压确定FBG中心波长的方法相比，解调精度提高了6倍；与已报道的串联校正方法相比，解调精度提高了3倍。

设计了一种基于频谱分区的高精度光纤光栅波长解调系统。在传统的法布里-珀罗滤波器法中加入法布里-珀罗标准具动态校准滤波器的波长读取值，很好地消除了由滤波器调谐的温度漂移和蠕动引起的测量误差；同时利用标准具及放大自发辐射(ASE)光源特性进行频谱分区解调，大大降低了滤波器调谐时非线性的影响，使得解调系统具有很高的解调精度和很好的稳定性。实验结果表明，系统的稳定性为0.97 pm，分辨率达到了0.33 pm，温度解调线性度为0.9999。

采用半导体光放大器和可调谐法布里珀罗滤波器，以环路结构组成高速扫描激光器，结合光耦合器、光环路器和光电二极管等，形成4通道大容量高速光纤光栅解调仪。系统采用2 kHz的类三角波调制信号，驱动法布里珀罗滤波器在50 nm的光谱范围内进行快速扫描。通过引入光纤梳状滤波器和单峰滤波器组成的参考通路，消除法布里珀罗滤波器的非线性效应和扫描波长漂移问题，使得解调仪具有很好的稳定性和线性度。高速光纤光栅解调仪的稳定性为2 pm，分辨率为1 pm，线性度为0.99957，测量精度为5 pm，解调频率为2 kHz。

为满足高功率可调谐激光器的应用需求,研制了一种新型的法布里珀罗(F-P)滤波器,由两个光纤准直器、一个腔长可调的短腔F-P腔和一个压电陶瓷(PZT)微位移器组成,F-P腔和PZT配合形成了一个可调谐的光滤波器。通过改变PZT上所加电压来控制F-P腔的腔长,该滤波器得到了接近50 nm宽的调谐范围,精细度达到134。利用所制作的F-P滤波器,使用Yb³⁺掺杂光纤作为增益介质,构建了一台可调谐的环形光纤激光器,取得调谐范围为32.5 nm的可调谐激光输出,波长为1032.82-1065.32 nm。激光器最大输出功率为2.72 mW,线宽为0.078 nm。