In this study, we present a dual-Fizeau-interferometer-based high-speed and wide-range fiber-optic Fabry-Perot (F-P) demodulation system. We employ two Fizeau interferometers with air cavity thickness satisfying the quadrature requirement to increase the demodulation speed and broaden the demodulation range in order to address the issues of the existing fiber F-P demodulation system’s sluggish demodulation rate and limited range. In order to investigate the demodulation properties of the dual-Fizeau-interferometer-based demodulation system, we derive and create a theoretical model of the system. The theoretical model, which primarily consists of the structural design of the interferometer and the study of the center wavelength of the light sources and their bandwidth selection, is used to construct the optical structure of the demodulation system. According to the calculation results, the demodulated signal exhibits the best contrast ratio when the two light sources’ respective center wavelengths are 780 nm and 850 nm, and their bandwidths are 28 nm and 30 nm. Finally, we finish evaluating the demodulation system’s demodulation performance, parameter calibration, and assembly debugging. The test results demonstrate the constant operation of the demodulation system, an update rate of 100 kHz, a demodulation range of 4.74 µm, and a cavity length resolution of approximately 5 nm. Additionally, the system can perform high speed demodulation thanks to the light emitting diode’s (LED’s) nanosecond level switching speed and the usage of a single point detector.

在这项研究中，我们提出了一种基于双菲索干涉仪的高速和宽范围光纤法布里珀罗 (FP) 解调系统。为了解决现有光纤FP解调系统解调速度慢、范围有限的问题，我们采用两台气腔厚度满足正交要求的Fizeau干涉仪提高解调速度，拓宽解调范围。为了研究基于双菲索干涉仪的解调系统的解调特性，我们推导并创建了该系统的理论模型。理论模型主要包括干涉仪的结构设计和光源中心波长及其带宽选择的研究，用于构建解调系统的光学结构。根据计算结果，当两个光源的中心波长分别为780 nm和850 nm，带宽分别为28 nm和30 nm时，解调信号的对比度最佳。最后，我们完成了解调系统的解调性能评估、参数校准和组装调试。测试结果表明解调系统持续运行，更新速率为 100 kHz，解调范围为 4.74 µm，腔长分辨率约为 5 nm。此外，由于发光二极管 (LED) 的纳秒级开关速度和单点检测器的使用，该系统可以执行高速解调。当两个光源的中心波长分别为780 nm和850 nm，带宽分别为28 nm和30 nm时，解调信号的对比度最佳。最后，我们完成了解调系统的解调性能评估、参数校准和组装调试。测试结果表明解调系统持续运行，更新速率为 100 kHz，解调范围为 4.74 µm，腔长分辨率约为 5 nm。此外，由于发光二极管 (LED) 的纳秒级开关速度和单点检测器的使用，该系统可以执行高速解调。当两个光源的中心波长分别为780 nm和850 nm，带宽分别为28 nm和30 nm时，解调信号的对比度最佳。最后，我们完成了解调系统的解调性能评估、参数校准和组装调试。测试结果表明解调系统持续运行，更新速率为 100 kHz，解调范围为 4.74 µm，腔长分辨率约为 5 nm。此外，由于发光二极管 (LED) 的纳秒级开关速度和单点检测器的使用，该系统可以执行高速解调。参数校准，装配调试。测试结果表明解调系统持续运行，更新速率为 100 kHz，解调范围为 4.74 µm，腔长分辨率约为 5 nm。此外，由于发光二极管 (LED) 的纳秒级开关速度和单点检测器的使用，该系统可以执行高速解调。参数校准，装配调试。测试结果表明解调系统持续运行，更新速率为 100 kHz，解调范围为 4.74 µm，腔长分辨率约为 5 nm。此外，由于发光二极管 (LED) 的纳秒级开关速度和单点检测器的使用，该系统可以执行高速解调。