腔长微调节结构在光学谐振器里有重要应用。一种由双楔镜组成的腔长微调节结构被提出，该结构可实现不依赖于腔镜的腔长调节。双楔镜结构由斜面平行对立放置的两个直角楔镜构成，通过在垂直方向上驱动楔镜移动实现双楔镜内部光程改变，进而改变所处谐振腔内光路的光程。双楔镜结构对光程改变量的理论计算公式被建立，根据公式，光程改变量与楔镜楔角大小成正相关关系，与楔镜折射率成正相关关系，与楔镜振幅成线性关系。楔镜的楔角和折射率共同决定双楔镜结构的光程调节效率。经理论设计，楔角29°、折射率1.81的YAG双楔镜结构具有较高的调节效率和较小的光损耗，调节系数为0.53。实验上，以双角锥环形腔为基础，实现了双楔镜结构对腔长的调节，验证确定了双楔镜结构对腔长调节的可行性和有效性。讨论分析了双楔镜结构的变形结构：直角面对立双楔镜结构、基于正楔镜的双楔镜结构、多级双楔镜结构的光程调节性能。对比了双楔镜结构和其变形结构在光程调节效率、光损耗、光路调节难易程度的性能，确定了各种双楔镜结构在实际应用中的优缺点，为双楔镜结构的设计和选择提供了参考依据。

提出了一种基于耦合式光电振荡器的动态腔长长时稳定控制方案，当光谐振腔腔长变化时，通过同相正交（in-phase/quadrature，I/Q）混频器测量光谐振腔内选定两点的谐振相位变化量，反馈控制光电再生腔的光延迟线进行再生腔长跟随补偿，实现可变腔长的耦合式光电振荡器的锁模控制输出，从而将变化的谐振腔腔长转化为变化的谐振频率进行精密测量。经过系统实验，当谐振腔长变化时，振荡器可实时锁定输出可变的微波信号，并保持边模抑制比优于47.26 dB，1 h内功率抖动小于0.28 dB，锁定相位误差抖动在±1.5°以内。

针对在多腔型法布里-珀罗传感器中难以提取动态信号的问题，提出了一种用于多腔型法布里-珀罗传感器的三波长解调技术。该解调技术使用放大自发辐射光源和三个固定中心波长的宽带光纤滤波器，使干涉现象仅发生在多腔型光纤法布里-珀罗传感器的短腔中，以此提取较短腔的三个干涉信号。建立了校正算法和反正切算法来提取振动信号。实验结果表明，该解调技术成功提取了频率为1 kHz、峰峰值幅度为2.6 μm的振动信号。解调速度为500 kHz，解调分辨率为0.25 nm。该解调技术具有系统紧凑、成本低、速度快、鲁棒性高等优点，在多腔型法布里-珀罗传感器方面有巨大的潜力。

为了高精度提取光纤法布里-珀罗干涉信号的腔长信息，结合小波变换的多尺度细分功能，通过小波脊线精确提取干涉光谱每点的相位信息，并采用谱峰信息进行相位补偿，提高腔长解调精度。仿真结果表明，该算法的解调误差理论上可达±0.060 nm。实验结果表明，该算法的腔长解调分辨率相较于最小二乘相位校正法提高了1倍，分辨率可达0.514 nm，加速度传感器实验解调的分辨率达到0.9 mg，在法布里-珀罗传感器动静态参数高精度测量中具有一定的应用前景。

面向光纤法布里-珀罗传感器的腔长解调，提出一种结合幅值归一化与最小均方差的联合解调算法.采用幅值归一化实现返回光谱信号与模拟光谱信号的等幅，提高解调精度.仿真结果表明，相较于传统最小方差法，该算法的解调精度显著提升.实验结果表明，采用该算法可实现优于0.72 nm的高分辨率.