低频振动测量技术在工程机械、车辆船舶、仪器仪表、建筑结构、地震监测等领域有着重要作用。光纤振动传感器因具有测量范围广、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点而成为振动传感领域新的研究热点。现有的光纤低频振动传感器大都需要依赖外部振动响应结构,导致体积庞大,温度交叉敏感严重。随着智能时代的到来,器件微型化是一种趋势,制作出实用的微型化光纤低频振动传感器具有较好的现实意义。论文主要从减小光纤振动传感器体积、提升传感器的灵敏度和减小传感器温度交叉敏感性开展研究。从惯性式振动传感器振动模型出发,分析得到位移传感器、速度传感器和加速度传感器的振动响应曲线,待测外界振动频率大于系统的谐振频率时,应使用位移传感器;待测外界振动频率低于系统谐振频率时,应使用加速度传感器,因此,测量低频振动,一般采用加速度传感器。系统的谐振频率和阻尼对加速度传感器的灵敏度和测量范围起着关键作用,通过分析得到,谐振频率越低,传感器的灵敏度越高;系统阻尼越大,加速度传感器的测量范围更广,但是传感器的响应度更小,灵敏度更低。针对现有光纤振动传感器存在的问题,按照传感器的微型化、传感器探测更灵敏化和消除温度交叉敏感性的思路,设计了一种基于带质量块悬臂梁(Micro cantilever beam with tip mass,MCBTM)全光纤法布里珀罗干涉(Fabry-Perot Interferometer,FPI)型低频振动传感器探头。详细地介绍该传感器的制作工艺并制作出三组不同结构的传感器探头,对低频振动传感器的测量和解调系统进行详细介绍,结合COMSOL Multiphysics有限元仿真软件分析该传感器探头的相关特性。通过搭建实验系统,对三根传感器进行低频振动实验。为验证石英毛细管能有效隔离外部温度对传感器的影响,对其中一根结构做了温度实验。结果表明,质量块可以减小传感器的谐振频率,能提高传感器的灵敏度,石英毛细管能有效隔离外部温度对传感器的影响,进而降低传感器的温度交叉敏感性。本文设计的基于MCBTM的全光纤FPI型低频振动传感器,具有体积小、灵敏度高和良好的抗温度交叉敏感特性,经简单的封装保护后可方便嵌入复合材料进行振动测量。此外,该传感器制作工艺相对简单,可重复性高,在低频振动测量领域具有很好的实用价值。