在声学系统的应用或开发过程中,声压的测量、声波波形的还原、声波频率的确定都具有重要的意义。目前,市面上的声压传感器大多是基于悬浮膜的电容式传感器。该类型传感器的问题在于,一方面,悬浮膜对声压的传感灵敏度较低;另一方面,电学传感器抗电磁干扰能力差、灵敏度有限。针对上述问题,本文对基于MEMS悬臂梁的光学声压传感器进行了研究。本文用一维谐振子模型分析了悬臂梁的动力学过程,给出一阶谐振频率的表达式,推导出频率响应函数,设计了悬臂梁的尺寸参数。随后,本文采用COMSOL软件仿真悬臂梁的谐振频率、谐振模态以及静压作用下的形变。基于上述理论,本文设计了悬臂梁F-P腔声压传感器。首先,分析了F-P腔测量悬臂梁形变的原理,制作了悬臂梁器件并用该器件搭建了F-P腔传感器,获得了12dB的条纹对比度。随后,本文对传感器进行了声压测试,在一阶本征频率下,传感器的灵敏度为3.404 V/Pa,最小可探测声压为1.6mPa/Hz。此外,本文还进行了振动测试,在一阶本征频率下,传感器的灵敏度为8.08V/g,,是参考加速度计的156倍。在测试过程中,F-P腔传感器出现了工作点飘动的问题,进而造成输出结果的不稳定。针对上述问题,本文设计了悬臂梁脊形波导-单模光纤耦合传感器。在该部分,本文阐述了传感器利用耦合衰减测量悬臂梁形变的原理,用OptiBPM软件对脊形波导和单模光纤进行了模场仿真,给出了波导与光纤在不同轴向错位、纵向错位下的能量耦合比,根据仿真结果设计了传感器的结构、优化了尺寸参数。随后,本文用MEMS工艺加工了悬臂梁器件,并用该器件搭建了传感器样品。最后,本文对传感器进行了声压测试和光声测试。声压测试结果显示,一阶本征频率下,传感器的测试灵敏度为8.34V/Pa,最小可探测声压为51.7mPa/（?）,这两个结果均优于F-P腔传感器。光声测试中,本文以空气中的CO₂为目标气体,获得了150Hz与25Hz两种调制频率下的光声时域信号,并得到了光声信号强度与光源的功率成线性关系的结论。