水下振动探测在人身安全、资源开发和军事防御等方面至关重要。研究人员已经开发了基于不同原理的水下振动探测器,但进一步开发新的探测方式仍具有重要意义。通过湿纺法制备的石墨烯纤维具有操作简单、可批量生产的优势,且易与功能组分复合,形成结构稳定、性能优异的复合纤维。本文首次提出基于光电功能石墨烯纤维的液体微振动探测方法。通过将光电石墨烯复合纤维设计为弹簧结构,利用光电性能受有效光照面积影响的原理,系统研究了弹簧在不同振动条件下的光电信号变化,实现了对液体微振动的高灵敏探测。主要从二氧化钛（TiO₂）纳米粒子对石墨烯纤维的插层调控、复合纤维的光电特性、液体微振动探测应用等方面开展了研究,具体研究结果如下:（1）TiO₂对石墨烯纤维的插层调控:系统研究了TiO₂掺入量对纤维结构与拉伸性能的影响,发现了TiO₂纳米粒的加入使石墨烯片层产生更多褶皱,且复合纤维的褶皱程度随TiO₂含量的增加而增加。探索了纤维褶皱结构对拉伸性能的影响机制,确认了纤维拉伸性能随纤维褶皱程度增加而增加。制备了具有高褶皱结构与高拉伸性能的TiO₂插层调控石墨烯复合纤维。（2）TiO₂/石墨烯复合纤维的光电性能:开展了不同TiO₂含量复合纤维的光电响应性能研究,发现了复合纤维光电响应性能随TiO₂含量增加而提高,阐明了有效光照面积是影响光电性能的主要原因这一机理。复合纤维的光电性能可通过氧等离子刻蚀和将TiO₂氢化的方式进一步增强,实现了高光电响应复合纤维的可控制备,同时也为设计光电液体微振动探测器提供了理论支持与实验基础。（3）氢化二氧化钛（H-TiO₂）/石墨烯光电纤维对液体微振动探测:基于以上复合纤维光电性能研究,采用将纤维缠绕在玻璃棒表面退火成型的方法,得到了结构紧凑的弹簧状H-TiO₂/石墨烯纤维。利用其微小形变下具有较大光电响应波动的特性,对不同诱导方式引起的液体振动进行了探测。该探测器可检测到从20 cm高度处下落的体积为20μL液滴诱导的液体振动。