当矿井等复杂地下区域出现紧急情况时,电力设备可能损坏,传统的通信手段无法将灾情有效传递到应急指挥端,而无源光纤传感器能够代替传统的电学传感器有效的传递相应信息。光纤传感技术有着灵敏度高、抗电磁干扰能力强、可分布式组网等一系列独特优势,可以在某些特定的运用场所代替传统传感器开展工作。光纤传感技术涉及到光学、光电信号处理、自动控制、精密机械等诸多高新科学技术领域,目前各个发达国家都在大力发展推进这方面的研究,而干涉型光纤传感器是光纤传感技术的重要组成部分,其能够有效的实现精确快速的测量,而信号的解调技术则直接关系到测量物理量的分辨率、灵敏度、动态范围等。本文首先论述了光纤传感的基本原理,并对迈克尔逊光纤干涉仪进行了简单分析,验证了法拉第旋转镜对光纤传感系统中待解调信号的相位随机衰落的减弱作用。重点介绍了3×3耦合器相位解调方法,对其原理和数学模型进行了分析与比较。基于迈克尔逊光纤干涉仪结构与3×3耦合器相位解调方法,设计并实现了一套无源应急光纤声音传感器系统(FOSS),该应急系统包含主机与从机系统,支持双工通信。本文完成的主要工作如下:1.完成了无源应急光纤声音传感器系统的理论分析,详细阐述了3×3耦合器相位被动解调理论方法,对其数学物理模型进行了Simulnk仿真实验,并利用最小二乘法拟合求出3×3耦合器解调的三路输出信号的平均相位差,取得了3×3耦合器相位解调光纤声音传感器系统仿真实验数据,并和实际测试实验数据做出了比较与分析,表明了方案可行性。2.采用了基于光纤迈克尔逊干涉仪原理的光纤声音传感的方法,传感器从机使用了收音弹性膜片和光纤粘接的结构设计,使用3×3耦合器相位解调方法对声音传感信号进行相位解调,提出并实现了一种新型光纤声音传感器系统。经过实际测试该传感器系统可以快速准确地解调还原出音频带宽内的声音振动信号,实验结果表明了该光纤声音传感器系统可适用于电磁恶劣等应急环境中。3.为了提高超辐射发光二级管光源的稳定性从而提高光纤传感的精度设计并实现了一种基于STM32的恒电流恒温度超辐射光源系统。该系统采用了的功率运算放大器作为核心器件的恒流源电路技术方案确保电流稳定性,使用了PID控制算法确保温度控制电路稳定性,该系统在正常温度下一定工作时间内都能保证SLD输出功率稳定在一定范围内,能够很好符合相关需求。