光纤干涉仪的高测量敏感度使其在现代传感领域有很广泛的应用。增加敏感臂的光纤长度是有效提升测量灵敏度以及测量范围的手段,但是光纤长度的增加会导致测量信号引起的光程差增加,同时现代测量环境中目标信号成分日益复杂,这种情况下干涉仪闭环检测带宽与量程的提升是保证精确测量的关键。高带宽大光程的闭环测量技术是进一步提升干涉仪灵敏度和测量范围的关键技术。论文针对这一问题本文研究并搭建了一套通用的基于光纤干涉仪的闭环测量系统,通过对系统输入的高带宽大光程相位漂移精确补偿来达到高精度闭环检测的目的。论文主要内容如下:(1)针对现有光纤干涉仪的测量方法存在的问题和局限进行分析,基于闭环工作点控制的方法完成了光纤干涉仪的高带宽大光程闭环测量系统方案设计。(2)开展了低噪声光电检测技术研究,完成了光电转换过程中光、电噪声的分析与建模,并通过对电路拓扑结构和参数的优化降低了光电检测的噪声,设计并完成了低噪声的光电检测电路。(3)开展了高带宽高精度数字控制技术研究。完成了离散域传递函数模型的搭建,分析了影响数字控制器带宽和精度的开环因素,完成了复杂控制系统的系统辨识方法的研究,形成了指导数字控制器设计的性能评估模型。完成了对PID和无波纹最小拍数字控制方法的仿真试验,并采用了相位超前环节和史密斯预估计算法对数字控制器进行了优化。(4)开展了高动态大光程驱动技术研究。完成了基于延时线+压电陶瓷量级执行器的高动态大光程执行器研究,保证大动态范围的光程补偿。完成了对高增益驱动电路拓扑优化,兼顾了高增益和极低的噪声水平。(5)搭建实验平台,实现了各关键技术性能指标的测试验证,达到1kHz控制带宽下50个波长的闭环检测能力,最小误差在56dB。实际验证了闭环测量系统大光程和高带宽的光程补偿能力。