光纤传感器拥有体积小、耐高温、抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、本征安全,且能进行远距离探测和多传感器复用等特点,被广泛用于石油化工、桥梁安全、电力系统等领域。其中光纤法布里-珀罗(F-P)传感器结构紧凑,腔长仅100μm左右,在工作中近似于点式测量,通过法珀腔的腔长变化来感知被测物理量,且灵敏度高,有着广阔的应用前景。研究F-P传感系统的解调技术对提高传感系统的探测精度和可靠性具有关键作用,对推动光纤F-P传感技术的发展有着重要的科学意义和应用价值。本文的主要研究内容如下:1、本文提出了一种基于变步长爬山搜索算法的离散腔长(DGT)解调算法,解决了传统离散腔长解调算法运算量巨大不适合实际应用的问题,在保证算法高精度的同时也实现了快速测量。算法实现过程中首先采用小波阈值去噪方法对信号进行去噪处理,去除原始光谱信号中的毛刺,消除噪声对离散腔长运算结果的影响,然后通过腔长快速预估算法得到的腔长粗测值确定爬山起点,再通过变步长爬山搜索算法来寻找离散腔长系数最大值对应的模拟腔长来实现腔长解调。变步长的爬山搜索算法通过改变每次“攀爬”寻峰的搜索步长,不断缩小搜索范围,经过多次“攀爬”过程可达到纳米级分辨率的解调结果。研究表明,在搜索步长为0.1nm的情况下,变步长爬山搜索算法比普通搜索算法的运算量低了3个数量级,降低了程序的计算复杂度,大大提高了运算效率。2、本文首次提出了一种小波相位提取腔长解调算法,通过连续复小波变换求解干涉光谱每点对应的相位信息来计算光纤F-P传感器的腔长,可以实现大腔长F-P传感器的高精度解调。其中,使用腔长快速预估算法确定尺度a搜索范围的过程,既减小了算法的运算量,也等同于对信号进行了带通滤波,去除了高频噪声的影响。研究表明,该方法在腔长较小时误差较大,而腔长较大时误差较小,特别是当腔长大于100μm后,误差小于10nm。3、设计并制作了一种光纤MEMS F-P传感器,分别使用基于变步长爬山搜索算法的离散腔长解调算法和小波相位提取腔长解调算法对其进行了压力标定实验,通过实验来验证两种算法的正确性和实用性。