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光纤传感技术凭借其抗干扰能力强、本质安全、可远程控制等优点倍受科研工作人员的青睐。而光纤法珀干涉(FPI)传感器作为功能型光纤传感器中极为重要的一类,相对于其它光纤传感器而言,在分辨率、精度、动态范围以及实现方式等方面优势明显,也是发展最为成熟、应用最为广泛的光纤传感器之一。本文首先对光纤法珀传感器的原理、复用和应用做了较为详细的综述,指出了光纤法珀传感器在制作方法和复用信号解调方面的不足之处。本课题拟在前人工作的基础上,提出全新的微小型法珀传感器制作技术,探索具有更高复用效率的解调算法,为实现法珀传感器的大规模应用奠定坚实的基础。主要工作和成果如下:I.首次提出了基于飞秒激光微加工技术的微小型光纤法珀传感器制作方法。与传统的法珀传感器制作方法相比,飞秒激光加工技术不需要昂贵的掩模版,通过计算机的精确控制,可以进行微米量级的光纤FPI传感器的制作,重复性高,成本低廉,更易于实现光纤法珀传感器的批量加工。通过与西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室合作,采用掺钛蓝宝石飞秒激光器,经过反复实验,作者成功在普通单模光纤上制作出了性能良好的微小型EFPI传感器(MEFPI)。II.对飞秒激光制作的MEFPI完成了其应变特性和温度特性的测试。在此之前,文中首先从理论上推导了MEFPI的干涉特性与其结构,尤其是端面反射率的关系,通过氢氟酸腐蚀的方法,优化了MEFPI的结构参数和性能。酸蚀实验结果与理论推导相吻合。应变实验结果显示:MEFPI作为应变传感器,其应变与同一干涉级次的极大值对应波长的漂移量呈良好的线性关系,在0 ~350με范围内,应变灵敏度为0. 006nm /με;温度实验中发现MEFPI具有负的温度效应,其温度灵敏度为? 0. 0021nm/με,并从热力学的角度定性地比较了传统FP与MEFPI不同温度效应的原因。III.在现有的硬件系统基础上,鉴于MEFPI的腔长太短(一般小于100um),干涉条纹数量太少(1-2个),导致其复用较为困难。因此,本文以长腔长(腔长大于200um)的法珀传感器为研究对象,首次将现代功率谱估计理论引入到法珀传感器复用信号的处理中,一是实现了基于Pisarenko谐波恢复算法的光纤菲佐气体压力传感器的复用;二是对现代功率谱估计中的特征向量功率谱估计法进行了改进,提出了自相关矩阵特征值/奇异值分解算法,该算法分辨率更高,在短的样本数据长度条件下,可以使相邻的两个法珀传感器腔长差降至20u m,而应变精度可达±12με,与传统的DFT、DGT解调算法相比,极大地提高了法珀传感器的复用能力。