随着光电子技术的不断发展以及测量领域的需求不断提高，光纤传感已经逐占据重要地位。在无源光纤光栅(FBG)传感器基础上，出现了以光纤激光器作为传感元件的新一代传感器。作为一种新型的波长调制型传感器，除了具有普通FBG结构简单，抗电磁干扰，尺寸小和便于串联组网的优点之外，还具有可与干涉式传感相比拟的探测灵敏度。光纤激光传感系统对外界信号的探测能力不仅与传感器的灵敏度有关，还受后端信号解调精度的限制，是由两者共同决定。本文重点研究光纤激光传感系统中高精度波长解调算法以及具体硬件实施方案。　　 本文在对现有的波长解调技术进行了对比分析以后，深入研究了基于3×3耦合器的波长解调方法，同时重点研究了相位产生载波法在多点波分复用的光纤激光传感系统中具体的实现方案，并进行了实验的测试。　　 提出了目前在基于3×3耦合器波长解调算法中存在的问题，并研究了基于3×3耦合器的非平衡迈克耳孙干涉仪的相位特性。由光纤耦合器的散射矩阵理论，推导出了当3×3耦合器分光比不均匀时，干涉仪三路输出信号相位差的表达式。根据实际使用的3×3耦合器各通道的插入损耗，经计算与修正得到其散射矩阵，并求出干涉仪三路输出信号的相位差分别为120.21°、120.77°和119.02°，与理想值120°的偏差在1°以内。　　 根据3×3耦合器三路输出的关系和实际情况中3×3耦合器不对称的特点，可以发现解调结果会因3×3耦合器三路输出的直流项，干涉条纹可见度和相位差参数的不稳定发生一定程度的失真。理论推导给出了标定参数的方法并进行了计算机仿真，能够在较大信号时实时给出标定结果，同时给出了相应的解调算法改进方案，计算机模拟发现采用上述方法消除了由3×3耦合器三路输出的参数不稳定带来的谐波，对基于改进的3×3耦合器解调算法实现的解调系统进行了测试解调结果与为改进的解调算法解调结果对比表明该方法带来一定程度的改善，和标准参考传感器测量结果有很高的相关性，此外基于该解调方案的光纤光栅激光传感系统具有较高的分辨率，动态范围和线性度。为了降低利用3×3耦合器进行波长解调时的成本以及组网时的复杂度，还提出了利用3×3耦合器中任意两路输出进行波长解调的算法，并通过实验进行了验证。　　 在分析相位产生载波法原理的基础上，对解调算法进行了改进，以消除光强变化对解调结果的影响。在目前实时实现该波长解调算法的技术基础上，分析了其中存在的优点和不足并介绍了National Instruments的Compact RIO这款嵌入式产品的结构和优势，从FPGA底槽，实时控制器和计算机三个部分重点阐述了如何将相位产生载波法在Compact RIO上实现并将最后结果在计算机上显示出来，及其实现中的关键技术。　　 在Compact RIO上实现单点光纤激光传感系统的相位产生载波算法基础上，进一步阐述了如何在Compact RIO中实现相位产生载波法对四点和八点波分复用的光纤激光传感系统同时进行实时解调，并通过实验验证在Compact RIO上实现对多点波分复用的光纤激光传感系统进行相位产生载波算法解调的可行性，解调结果的波长分辨率能达到5×10-7pm/√Hz(@1kHz)，线性度在0.995左右，动态范围达到近100dB@100Hz，相关系数在各个频率能达到0.96以上。