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光纤传感器因具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、寿命长、本质安全等优点,在机械振动检测、安防监控和结构安全监测等领域有良好的应用价值。其中,光纤法布里-珀罗干涉型(FFPI)传感器,因其结构紧凑、灵敏度高,一直是光纤传感器的研究热点。基于实验室承担的国家重大科研仪器研制项目“新型煤与瓦斯突出高灵敏度宽频响微震监测仪”和公安部技术革新重点项目“***光纤麦克风”,本文设计了两种灵巧型的FFPI传感器,分别用于加速度和声压的检测。论文提出了一种基于光纤微气球腔的本征型光纤加速度传感器的设计方案:用氢氟酸对光纤进行腐蚀以在纤芯形成一个凹槽,熔接机的电极对凹槽进行放电,使之闭合膨胀后在光纤末端形成微气球腔。利用该微气球腔的第一端面和第二端面的菲涅尔反射便可形成F-P干涉。经大量的腐蚀和放电等工艺的探索,形成的FFPI腔的腔长约为142μm,壁厚约1μm,干涉谱的消光比达18dB。在光纤F-P腔上加载一个8.9 g质量块后,测得其谐振频率在1520 Hz,3 dB频宽范围为856 Hz;激励信号在1 mg到10 mg范围内变化时,电压加速度灵敏度为14.16V/g,线性度为0.9992;在706 Hz频率处加2 mg激励时,信噪比为40 dB,即可计算出,在该频率下此加速度传感系统的最小可检测加速度为20 μg/(?);传感器工作在20℃～100℃温度范围内时,温度灵敏度为1.7pm/℃,即温度对加速度测量的交叉影响很小。论文中还设计了 一种基于光纤端面和铝-聚酰亚胺(Aluminum-Polyimide,Al-PI)波纹薄膜形成的F-P干涉型声压传感器:基于光刻工艺和磁控溅射镀膜技术,制备了带有波纹的Al-PI薄膜,有效地降低了薄膜内残留应力,提高薄膜对声压的灵敏度,形成的声压传感器前端直径仅有2 mm。实验结果表明:传感器在2.6kHz频率处在100 mPa的声压信号激励下,信噪比可达50 dB,即在该频率下此声压传感系统的最小可检测声压为0.32 mPa/(?);在1.2 kHz单音声压激励下,传感器在10 mPa到1000 mPa声压范围内,线性度达到0.99981。最后,论文研究了一种仅利用干涉仪工作点自然漂移来测定双光束干涉型传感系统的强度噪声和相位噪声的简单方法,实验无需利用相位跟踪技术。同时还探究了双路平衡检测技术对系统光源强度噪声的抑制效果。实验结果显示:采用双路平衡检测对本实验采用的环形腔光纤激光器的强度噪声有12 dB的抑制效果,明显改善整个传感系统的信噪比。