光纤法布里珀罗压力传感器,相对传统压力传感器具有尺寸小、损耗低、灵敏度高、可多点分布测量、工作温度高等优点。采用Si C、蓝宝石等材料制作的光纤法布里珀罗压力传感器,可在高温、振动、腐蚀性环境下使用,适用于燃气轮机、航空/航天发动机等高温恶劣环境,已成为极端环境下压力传感器领域的主流研究方向。对于光纤法布里珀罗压力传感器的实际应用而言,需要实现的关键是法珀腔腔长的精确获取,解调技术是其关键。本文主要对光纤法布里珀罗压力传感器的光谱解调技术展开研究,提出了双参数椭圆拟合算法,设计并搭建了相应的解调系统,主要进行了以下研究工作:1.从单腔法布里珀罗传感器和复合式法布里珀罗传感器的干涉原理出发,推导了反射光谱相位变化时的腔长计算公式,并从布里珀罗传感器的细度及腔长两方面对单腔及复合式法布里珀罗传感器的反射光谱特性做了详细研究。介绍了四种典型法布里珀罗传感器解调方法的原理,分析了解调精度受影响的原因。2.设计并建立光纤法布里珀罗压力传感器解调系统,包含光路设计、电路设计、软件设计三部分。选择ASE作为系统光源,使用小型光谱仪模块采集法布里珀罗传感器反射光谱,由A/D模数转换电路,将数字信号传送给FPGA电路处理,通过集成在FPGA内部的算法实现腔长的计算,完成了光纤法布里珀罗压力传感器解调系统的设计与搭建。3.在分析了反射光谱特点、现有典型解调方法不足及搭建解调系统特点的基础上,提出一种双参数椭圆拟合算法,并从空气腔低频信号提取、利萨如图绘制、椭圆方程建立、腔长建立几方面展开研究,分析了直接提取与均值滤波提取空气腔低频信号的异同,李萨如图绘制的特点及六参数椭圆方程与两参数椭圆方程建立时复杂度的比较。此算法在提高解调精度的同时简化了计算过程。仿真了空气腔为76-80μm复合式法布里珀罗传感器解调结果,结果表明双参数椭圆拟合算法解调最大误差为0.05μm,曲线拟合度为0.998。4.对光纤法布里珀罗压力传感器解调系统的软件及电路部分进行性能测试,并进行法布里珀罗传感器的压力实验验证。首先测试了光谱仪驱动、A/D数据采集程序及电路解调系统,在解调电路能够稳定输出反射光谱信号后,展开对法布里珀罗传感器的压力测试。实验表明,解调系统各模块工作正常,可输出无噪声影响的反射光谱,解调速度可达到20KHz。并且传感器灵敏度在0.19nm/KPa时,可分辨3KPa的压力变化。实现了解调系统高精度、高速度的解调。