地震、滑坡、泥石流等自然灾害每年都会造成大量的财产损失和人员伤亡，给人类带来了巨大的创伤，因此，对这些自然灾害的早期预防一直是科学研究的热点。经过长期监测发现，在这些自然灾害发生前期，会产生一些特定频率段的次声波，并且波幅随灾害的破坏力度呈一定规律的增长，这种次声波被认为是这种灾害发生的前兆，为此，人们研制了各种不同结构的传感器来探测次声波，如:电容式，动圈式，光纤式等，其中光纤式的次声波传感器是近年来的研究热点，它具有灵敏度和分辨率高、动态范围大、抗电磁干扰能力强等特点。　　 本文首先在广泛调研的基础上，综述了次声波研究的现状，分析了次声波与地震等自然灾害的关联性，阐述了这种特定次声波的特点及检测需求;其次，介绍了光纤传感的主要方法和特点，提出了两种光纤次声波检测方案:基于光纤光栅的薄膜次声波传感和基于光纤Mach-Zehnder干涉的软管次声波传感方案，这两种方案都具有灵敏度和分辨率高的特点，但各自都有自己的局限性。本文运用振动力学、分析力学和材料力学等方法，分别对这两种方案进行了理论和实验分析，设计了光纤光栅传感模拟实验，对照理论分析结果进行实验验证，最后，通过实验对光纤光栅次声波传感系统进行了标定和长期观测实验，获得了一些有价值的结果。　　 主要工作和结论如下:　　 1.提出了基于光纤光栅的薄膜次声波传感的设计方案，并对薄膜振动模式进行了建模求解和分析，采用ANSYS有限元分析软件对该方案进行了模拟，模拟结果与理论计算值完全吻合，系统传感的灵敏度随薄膜的厚度和面积的增大而降低。　　 2.设计了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉的软管次声波传感方案，利用材料力学的方法计算出紧密缠绕着光纤的弹性柱体的等效本征刚度，由此获得系统振动的固有频率，并由此对能够达到次声波检测要求的软管的长度进行了分析。　　 3.对所设计的光纤光栅传感方案进行了振动测试、定标实验和长期观测实验，利用快速傅立叶变换(FFT)对测量数据进行了频域分析。此外，还通过一些实验，对所设计的方案在实际检测中的应用情况进行了模拟。