光纤布拉格光栅(FBG)作为一种新型无源传感器件,因其体积小、质量轻、防电磁干扰、耐腐蚀、波长编码以及易于组建传感网络等优点而广泛应用于石油电力火灾预警和工程结构健康监测等领域。运用可调谐激光器进行光谱采集和光谱分析,是当前光纤光栅波长解调技术方案中很重要的一种。基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统能够有效地满足高速光纤光栅系统对解调波长精度和稳定性的要求。本文针对高速和高精度光纤光栅波长解调系统的设计与开发,深入开展了基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统的研究。文中首先在光纤光栅传感机理基础上介绍了基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统和解调原理;有针对性地阐述和验证了寻峰算法和波长修正算法;完成了解调系统仪器化过程中硬件和软件设计工作;在实验中发现了波长解调误差规律,分析了误差产生原因,并提出了相应的补偿方法。本论文主要研究内容如下:1、为了提高波长解调精度,有针对性地提出了相应的波长修正算法;并通过实验验证和分析,选取了适合于高速光纤光栅解调系统的寻峰算法和波长修正算法波长解调算法。2、着重研究了可调谐激光器调制参数中扫描频率对光纤光栅波长解调系统的影响,发现了波长解调误差随扫描频率不同的规律;理论分析了激光器扫描频率不同导致光纤光栅解调波长不同的原因;对波长解调误差进行了实时补偿,并通过实验验证了误差补偿后的效果。3、为了满足解调系统的工程化应用,本文进行了基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统的仪器化研究;采用模块化思想对系统硬件及软件进行设计,并完成了系统样机的搭建;基于C#编程语言实现了软件界面的设计、高速采集算法和高速解调算法,同时对系统样机进行了长期可靠性测试。实验结果表明,在扫描频率为1KHz的情况下,基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统波长解调速率为499.23Hz,最大波长解调误差控制在1.38pm以内,有效地满足了高速光纤光栅系统对解调波长准确性和稳定性的要求。同时光纤光栅波长解调系统的仪器化研究,也使得其进一步广泛应用于各个工程领域中。