光纤传感技术的发展始于20世纪70年代，它以光纤为物理媒质、以光波为信息载体，具有结构小巧、灵敏度高、抗电磁干扰、绝缘性好、耐腐蚀、本质安全以及便于多点组网和远距离遥测等优点，光纤传感器按照其传感机理可以分为多种类型，比如光纤干涉型、强度调制型、光纤光栅型、光纤激光型等。振动传感器在建筑物结构健康检测、地震灾害预防、石油天然气勘探等领域有着广泛的应用。因此，振动传感器市场空间非常巨大。现有振动传感器在限定振动感测方向的情况下能够很好地工作，可满足一般场合下对指定待测物的结构或者运转状态进行监测。但是如果监测对象是未知的振源，因为无法实现对振动方向的准确识别，所以效果不佳。针对这一问题，本文提出了基于多模倾斜光纤光栅的二维振动传感器和基于保偏光纤光栅的方向可识别矢量振动传感器。其工作原理是，对于多模倾斜光纤光栅二维振动传感器，包层模能量的变化正比于光纤振动的幅度，我们利用多模光纤和单模光纤纤芯直径的不匹配性，将多模倾斜光纤光栅中后向传输的包层模重新再耦合进入单模光纤纤芯，而包含了包层模的包层-纤芯耦合能量非常敏感于光纤微弯曲或光纤振动，因此，我们可以通过探测后向传输的包层模能量变化，从而得到振动频率相关信息。对于保偏光纤光栅的方向可识别矢量振动传感器，保偏光纤光栅激发的包层模具有极高正交偏振特性，利用单模光纤与保偏光纤纤芯不一致特性，通过简单的纤芯对准熔接方式有效地将保偏光纤光栅反向激发的包层模耦合回单模光纤纤芯。而互相正交的包层模分别对应振动的两个垂直方向，强度可由反向的包层模强度读出。通过计算强度比就可以分析出振动的具体方向。本论文主要内容如下：(1)详细介绍了光纤传感特别是光纤光栅传感的发展历程，讲述了使用不同方法来进行振动传感的优缺点，阐述了使用光纤光栅来进行振动测量的优点，同时讲述了现有光纤光栅技术进行振动测量的不足之处在于无法进行二维振动传感，即无法通过实验结果确定振动的方向，而本文提出的两种方法正好弥补了这一方面的缺点，同时本文还介绍了光纤光栅不同的较为详细的制备方法。(2)提出了一种基于多模倾斜光纤光栅进行二维振动传感的方法。详细阐述了通过多模TFBG进行二维振动传感的整个传感机理，基于两个垂直方向对多模TFBG内部相应模式的影响不同来将两个不同方向的振动反应到不同的两个模式，振动的大小可以由幅度给出。搭建整个实验系统，找出通过多模TFBG进行二维振动传感的具体方法，得到具体实验结果并通过相关软件进行结果处理和分析。(3)提出了一种基于保偏光纤光栅进行矢量振动传感的方法。详细阐述了通过保偏FBG来进行二维矢量振动传感的整个传感机理，基于保偏光纤纵轴横轴方向的折射率差异性，通过反向耦合的包层模中不同模式对振动方向的选择性的敏感来确定振动方向，振动方向相应于光纤横截面纵轴横轴之间的夹角可以由两个模式的振动幅度比值经过换算之后给出。搭建整个实验系统，得到具体结果并通过相关软件进行结果处理和分析。