振动存在于我们日常生活的方方面面,例如桥梁、高楼、矿井等大型建筑,飞机、高铁、船舶等交通工具,以及各种大型仪器设备等等。当这些工程结构中发生异常振动时,通常会造成振动对象的损伤,并有着一些潜在的危险。由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、尺寸小、重量轻、耐温性能好、波分复用能力强、耐腐蚀等诸多优点,是传统电磁振动传感器无法比拟的,因此成为了传感器研究领域的热门话题。对光纤传感原理和FBG低频振动传感器结构设计进行理论分析,测试所设计传感器的动态响应特性。主要工作内容如下:本文首先阐述了振动检测的重大意义,由于检测环境复杂,光纤传感器成为了最佳选择之一。详细介绍了光纤传感的发展历史,深入了解了光纤布拉格光栅在振动传感领域的发展历程,总结了大量适用于低频测量的基于悬臂梁结构和柔性铰链结构的FBG振动传感器,为设计FBG低频振动传感器的结构选择打下坚实基础。其次从麦克斯韦方程组出发,研究了FBG的耦合模理论,为FBG传感理论作出铺垫。介绍了FBG的工作原理以及应用在应变、温度和振动区域的传感原理。为后续章节设计两款不同结构FBG低频振动传感器的设计提供了理论基础指导。然后设计了一种基于悬臂梁式结构的FBG低频振动传感器和一种基于柔性铰链结构的FBG低频振动传感器,对两种传感器的灵敏度和固有频率进行了理论分析,并且通过ANSYS Workbench仿真平台对固有频率进行了分析。按照所选定的具体尺寸在机械加工厂进行零件加工并完成传感器实物的组装。最后搭建了由超低频振动激励系统、激光测振系统和解调系统组成的振动测试系统,并对悬臂梁式FBG低频振动传感器和柔性铰链式FBG低频振动传感器展开动态性能测试。通过实验验证了本文设计的两种FBG低频振动传感器在低频范围内有良好的幅频响应且具有较高的灵敏度,作为单自由度振动传感器具有良好的横向抗干扰能力,可以应用于单维度的低频振动测量中。