1.1目的及意义

在近代尖端工业生产和科学研究中，具有高精度、高分辨率的位移传感器占据着极其重要的地位。对于微位移的测量会直接影响精细加工水平、精密测量水平以及超大规模集成电路生产水平。光纤传感器因为具有较高的分辨率和灵敏度，且具有结构简单、性能稳定、体积小、可弯曲、耐高温等特点，被广泛应用于位移、应变、压力等物理量的测量中。

光纤F-P（Fabry-Perot简称F-P）传感器是利用法布里-珀罗腔结构制成的光纤传感器。光纤F-P位移传感器只采用一根单模光纤，其探头为F-P结构，属于光纤位移传感器中研究较早且较为成熟的一种传感器，具有结构简单、灵敏度高、体积小、响应快等特点，精度可达到微米级或纳米级，因此在微位移测量中被广泛应用。

在实际测量中，为了全面分析，往往要对一个对象的多个点同时进行测量。如果在实际应用中一套解调系统只能监测一个传感器的状态，不但会带来较高的测量成本，而且复杂的接线会影响检测对象本身的正常运行。对此，在使用光纤F-P传感器时，普遍采用传感器复用技术来提高测量系统的利用率以降低测量成本，即将多个传感器的输出信号在同一信道输出。

虽然光纤F-P传感器经过多年的研究，在制作和信号处理仿真方面已经日渐成熟，且被广泛应用到位移、应变、温度等测量中。但光纤F-P传感器的复用技术仍然是长期未解决好的问题。人们对复用技术进行了长期的研究，提出了很多复用方法，如时分复用、相干复用、波分复用等，但这些方法都难以达到大容量复用的要求。但在众多应用场合中往往需要成百上千的传感器，因此如何增加复用能力、减少系统成本、降低信噪比等都是十分重要而又关键的问题。因此本次基于F-P腔的光纤微位移传感器的复用方法的研究，对于推动光纤F-P传感器研究具有一定意义。

1.2国内外研究现状分析

1980年以前，光纤传感器初步发展，以研究强度调制型光纤传感器为主。1980年后，光纤制作工艺改进，干涉型光纤传感器技术日益成熟。

自1988年，C.E.Lee等人研制出第一个本征型F-P光纤位移传感器（IFPI），此后人们更加广泛的研究光纤F-P传感器。A Wang等人于1992年将蓝宝石多模光纤与两段普通单模光纤熔接在一起，实现了光纤IFPI传感器可以在1500℃高温下测量。随着研究的深入，光纤IFPI传感器应用范围不断增大。

1991年，非本征F-P光纤传感器（EFPI）被Kent A.Murphy等人研发出来，得到了广泛的关注。A Wang等人在2000年采用激光热熔微加工技术将两根光纤与准直毛细管熔接在一起，成功研制出具有抗高温、耐老化的光纤EFPI传感器。随后光纤EFPI传感器广泛的应用于医疗、发动机、高温高压油井、电力系统等领域的测量。

2002年，Y.J.Rao等人利用光纤EFPI传感器和光纤FBG传感器并联复用来检测应变和温度，并开发了复用传感器。2004年，C.X.Zhou等人研究出EFPI传感器粗波分复用系统。2005年，Y.J.Rao等人提出频分复用系统。