为了解决相位生成载波解调方案应用于激光测振技术时，系统中存在的非线性失真问题，提出一种改进相位生成载波解调算法。该算法采用低频、大幅值的相位调制和迭代重加权椭圆特殊拟合对两路含有非线性误差的正交信号进行校正以抑制非线性失真。其中，低频相位调制由三角波信号驱动压电换能器生成，确保小信号情况下椭圆拟合结果的准确性。迭代重加权椭圆特殊拟合可以减小离群数据的影响并避免拟合结果退化为双曲线，具有精度高、鲁棒性好和计算效率高的优点。实验结果表明改进相位生成载波解调算法可以有效抑制激光测振实验系统的非线性失真，在不同相位调制深度（0.8~3.4 rad）下解调信号的信纳比和总谐波失真稳定，对应的标准差分别为0.55 dB和0.03%。系统的响应线性度优于99.99%，动态范围可达103.9 dB @ 500 Hz，总谐波失真为1%且工作频宽为20~8 000 Hz。与传统相位生成载波解调方案相比，该算法不仅显著抑制了非线性失真，还克服了椭圆拟合算法在小信号下无法工作的缺点。

基于光频域反射（optical frequency domain reflectometry，OFDR）的振动传感技术由于其抗电磁干扰、抗腐蚀、安装方便，且具有精准的定位能力等，引起了许多的关注。而相位解调算法是OFDR振动传感的关键技术。应用于OFDR振动传感的相位解调算法有很多种，但都或多或少受调制深度或者光强大小的影响。为了同时减少这两种因素对解调结果的影响，提出了一种改进的相位生成载波算法，通过数学计算消除解调信号中的光强项和调制深度项等非线性项。分别从理论和仿真两方面与传统算法作对比，验证了改进型算法的性能，证实其可以同时减少上述两种因素对解调结果的影响。该算法可用于提高振动传感系统的稳定性。

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。

针对解调仪单通道多光栅反射谱强度差异过大，导致无法有效寻峰或寻峰误差增大的问题，提出了利用不同曝光周期多次曝光解调的方法调整峰值，根据光谱数据直方图来确定寻峰阈值。分析了谱峰峰值对寻峰稳定性的影响，建立了曝光周期、寻峰阈值自适应调整规则，用LabVIEW软件实现了自适应寻峰解调算法。通过实际光纤光栅传感器测试，可完成差异过大反射光谱的自动曝光和寻峰解调处理，在保证寻峰稳定性的前提下，有效提高了谱峰识别数量、解调系统自适应能力和工作可靠性。通过实验发现，谱峰峰值在光强饱和值70%~90%范围内寻峰稳定性最高，寻峰得到的中心波长标准差在0.5 pm以内，稳定性比单次曝光解调提高了50%，程序运行时间在100 ms以内，可以实现快速解调。