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光纤EFPI传感器由于其自身诸多的优点,可以根据不同的传感机理实现物理、化学、生物参数测量,该传感器对动态信号的稳定解调技术主要分为波长解调法和强度解调法。波长解调动态范围小、解调速度慢,光强解调存在工作点漂移以及光路不平衡问题,对此需要发展一种新的解调技术,实现稳定的光纤EFPI传感器的动态信号检测。本论文针对光纤F-P传感器的动态信号解调技术展开研究,借鉴双波长法解调原理,提出一种基于偏振切换的相位调制解调方法,实现了光纤EFPI传感器的动态信号稳定测量。本论文的主要成果和创新点如下:(1)对各种光纤F-P解调方法进行对比分析,在双波长解调原理的基础上,提出了一种偏振切换结构,利用保偏光纤光栅的反射光的偏振特性以及偏振调制原理实现两路信号光工作波长的时域切换,真正实现在同一光路上的干涉信号解调。(2)为了克服双波长正交解调算法算法中两路信号对相位正交性的要求,本文采用了一种基于椭圆拟合的参数估计方法对两路信号的直流参数求解,并结合微分交叉相乘算法实现不同腔长的EFPI传感器动态信号解调,有效降低了对传感器腔长制作的精度要求。(3)设计和建立基于偏振切换的相位调制解调实验系统,充分分析了偏振调制机理以及切换原理,并对偏振切换结构的输出特性进行测试,测试结果表明,偏振切换结构可以实现两束线偏光的切换输出,实验结果表明,该解调系统可以对123.2μm,295.4μm,501.3μm三种不同腔长的EFPI传感器振动调制动态信号实现解调。(4)基于偏振调制器工作点稳定控制方法对偏振切换系统进行优化,分析偏振调制器的不稳定性原因,提出了基于最大光强监测的偏振控制方法,实现了两束偏振光的稳定输出。测试结果表明,加入偏振控制后的解调系统在80-1250Hz频带内可以实现信号稳定解调,并且信号功率谱密度峰值稳定性提高到±0.5dB。(5)测试系统噪声特性,建立基于准单色光干涉的信号解调模型,研究偏振切换串扰及光源噪声、传感单元参数等对系统解调特性的影响,仿真结果和解调系统的测试结果基本吻合,为下一步噪声抑制技术提供理论依据。基于偏振切换的EFPI传感器系统有效抑制了光源波动以及外界干扰对光路的影响,可以实现在同一光路中对两路信号的稳定解调,丰富和拓展光纤F-P传感器的解调体系,推动了光纤F-P传感器的工程应用的发展。