光纤法布里-珀罗（Fabry-Pérot,F-P）干涉传感器具有体积小、灵敏度高、耐高温耐腐蚀、抗电磁干扰和本质安全的本征优势,其高速动态测量在声学探测、振动监测和纳米精度运动控制等领域发挥着重要作用。具备全光谱分析能力的光谱解调技术可提供精准密集的传感信息,具有稳定性高和动态范围大等特点,是光纤传感领域的研究和应用热点。然而,高速光谱仪成本高昂,难以实现光纤F-P传感器的大规模复用,受限于光谱采样率,多用于相对低频的声波及振动测量。基于可调谐激光器的光谱采集方案在用于动态干涉测量时存在不可忽略的多普勒误差,该误差将是实际腔长变化的几十甚至上百倍。高度灵活、满足不同场景下复杂测量需求的快速解调技术成为当前干涉型光纤传感领域亟待研究和发展的关键技术之一。本论文围绕全光学声波传感、振动传感以及动态位移测量应用,对光纤F-P传感器快速动态测量中的关键问题进行了深入的研究。基于调制光栅Y分支（Modulated grating Y-branch,MG-Y）激光器的离散波长快速调制特性,提出了光纤可编程激光干涉测量技术,该技术具有测量速度快、稳定性高、动态测量范围大、易于实现多参量检测和阵列复用等优点。论文的主要工作如下:系统介绍了光纤可编程激光干涉术的测量原理和系统设计方案。通过对MG-Y激光器输出波长或光频率的可编程调制,融合了强度解调、正交相位解调和光谱解调方案的优势。以FPGA（Field programmable gate array）为核心研制了多通道解调系统,通过不同测量模式的灵活切换,在具备全光谱分析能力的同时实现了100～250 k Hz快速相位解调。其中基于白光干涉术的绝对腔长测量分辨率为0.87 nm,基于相移干涉术的相对腔长测量分辨率为0.72 nm。此外,研制了一套高速系统用于满足更高采样率的测量需求,最高相位采样率可达10 MHz。通过离散波长的可编程快速调制,实现了光纤F-P声振动传感器的共路正交强度解调和正交相位解调。MG-Y激光器的全光谱扫描能力极大地简化了参数校准步骤,灵活的波长控制特性可适应不同腔长的F-P传感器。采用正交相位保持的反馈-稳定机制进一步提高该技术在恶劣环境下应用的鲁棒性。同时,提出了相移步长实时校准的相移干涉术,解决了动态光纤F-P传感器的复用难题。通过四个F-P声传感器的空分复用,基于相同的激光器调制参数实现了多通道同时相位解调和声源定位,定位误差小于2 cm。进一步结合时分复用和波分复用技术,实现了1～16通道的快速动态测量。采用基于4-step Carré算法的相移干涉术扩展了动态光纤F-P传感器的测量范围,实现了腔长变化范围为几十甚至上百微米的大振幅振动测量和动态位移测量。可调谐激光器相移干涉术结合等步长相移算法避免了快速大范围腔长变化过程中相移步长、反射光强和干涉对比度变化导致的解调误差,在未知初始腔长和相移步长的情况下实现了大动态测量范围。另外,针对传统的双腔F-P无源正交相位解调技术,提出了一种实时参数校准的改进方案,拓展了该技术在动态位移测量领域中的应用。上述两种方案均可实现超过1000μm的动态位移测量范围。为了克服现有多参量检测系统对多个分立系统组合的依赖性,实现基于单个解调系统的高精度多参量测量,提出了相移白光干涉术和4+1可编程采样解调技术。通过对采样过程的特殊设计,实现了对动态光纤F-P传感器快速相位解调的同时采集全光谱信息。相移白光干涉术通过相移干涉光谱分析出传感器的直流腔长,用于表征准静态参量。4+1可编程采样解调技术通过四个固定光频率和一个扫描光频率,实现了F-P振动传感器的相位解调和光纤布拉格光栅（FBG,fiber Bragg grating）温度传感器的光谱解调。这两种可编程采样解调方案的相位采样率和光谱采样率分别为200 k Hz,50 Hz和100 k Hz,20Hz。光纤可编程激光干涉术实现了强度解调、正交相位解调和光谱解调等不同测量方案的灵活切换,能够满足光纤F-P传感器大动态范围快速相位解调以及阵列复用等实际测量需求。这种基于MG-Y半导体激光器的高性能小型化可编程测量系统在航空航天和海洋勘探领域的动态干涉测量中具有广阔的应用前景。