利用光纤传感器探测地震波是近年来发展的一种新型地震波探测技术。与传统的电传感技术相比,光纤传感器具有灵敏度高、抗雷击及电磁干扰、绝缘性好、组网能力强等优点,在地震波的检测、天然气石油等矿产的勘探以及周界安全上有着很大的应用潜力。具有良好的应变和温度特性的光纤布喇格光栅(FBG, Fiber Bragg Grating)传感器是目前光纤光栅传感领域的研究热点之一。本文介绍了光纤光栅传感器的传感特性和优越性,对基于FBG三维加速度传感器进行了理论分析、有限元模拟和结构设计,并进行了激振实验。本文的主要研究内容如下：1)针对目前光纤加速度传感器研究中的不足结合隧道超前探测的加速度计的要求,对光纤光栅加速度传感器的传感结构、解调原理进行了研究。论文首先从传感器的结构设计出发,对于目前存在的单分量、二分量、三分量光纤加速度传感器进行调研,深入了解三分量光纤加速度传感器的悬挂型,顺变柱体型,悬臂梁型等结构。2)对于课题组自己设计的二分量加速度传感器进行了初步实验,来验证该种传感器结构和解调方案的可行性。然后在二分量加速度传感器的基础上进行改进,简化了传感器的结构和组装工艺,给出了三分量光纤光栅加速度传感器的设计方案。3)针对三分量光纤光栅加速度传感器做了较为全面的实验研究。实验阶段包括定量分析、定性分析和抗击打性能实验。实验分为瞬态实验、正弦激振实验两个部分。瞬态激振实验根据实验环境不同分为地下防空洞实验和模拟地下岩土环境实验。给出了实验设备、实验参数,绘制了传感器在典型频率下的时频曲线,并做了分析。最后引入解耦矩阵,对传感器进行量化分析,给出了传感器的灵敏度矩阵,绘制了频响特性,为构造一个实用的三分量光纤光栅加速度传感器提供了较为全面的设计和下一步改进的依据。最后总结了课题的研究工作,提出了需要改进的地方,对下一步需要完成的工作进行了展望。