超声波具有方向性好，能量高，易于集中以及穿透能力强等特性，在工业、农业、军事、医疗等领域有着广泛应用。对于超声波的探测，光纤超声传感器以其体积细小、重量轻、环境适应性强和不易受电磁干扰等突出优点而备受关注。本论文简要叙述了近年来光纤法布里珀罗干涉腔超声传感器的发展，分析了光纤法布里珀罗干涉腔的超声传感原理，着重在于实现光纤法布里珀罗干涉腔结构的飞秒激光制备及对超声波响应的性能测试研究。　　首先，分析了圆盘压电晶体产生的超声场轴向声压分布，模拟了宽带光源经光纤法布里珀罗干涉腔结构的反射光谱，研究了腔长变化以及腔面损耗对反射光场干涉谱的影响，包括反射谱干涉峰的峰移、干涉峰的峰距以及反射谱的对比度，分析法布里珀罗干涉腔结构的超声传感原理。理论研究了超声场声压对光纤法布里珀罗干涉腔腔长的调制作用，得出声压灵敏度关系式，并由关系式确定了灵敏度提高方案。　　然后，在光纤端面用飞秒激光实验制备出长度为40μm、60μm、80μm的凹槽，并通过熔接机放电熔接形成不同腔长、性能良好的法布里珀罗干涉腔样品，其反射谱对比度最高可达25dB。此方法优势在于飞秒激光刻蚀凹槽耗时短，过程不到一分钟，制备效率高，并且放电熔接一次性形成结构，制备简单，切平光纤作为干涉腔反射面损耗低，利用放电过程可以使凹槽表面更为光滑。对未封装干涉腔样品进行了折射率和温度响应测试，测试的结果表明该传感结构对温度不敏感，对于液体折射率敏感，液体折射率变化影响法布里珀罗干涉腔的反射谱，会改变干涉腔结构的灵敏度，因此需要对干涉腔结构进行封装。　　最后，用封装后的光纤法布里珀罗干涉腔进行超声传感测试，得出其声压灵敏度为1.2V/kPa。依据理论部分提出了两种方案对光纤干涉腔结构进行增敏，分别通过优化法布里珀罗干涉腔的腔长和降低干涉腔腔面损耗的方法，使干涉腔结构声压灵敏度增加至3V/kPa和5V/kPa。最后通过两种增敏方案，进行多次实验，制备了一个最终的样品，将灵敏度提高到11V/kPa。