设计并制作了一种光纤微悬臂梁传感器，由于悬臂梁在受迫振动过程中不会产生拉伸变形，与四周固定的圆形密闭薄膜相比，会产生更高的声波灵敏度。采用飞秒激光加工制作微悬臂梁薄膜光纤声波传感器，制备出长宽均为500 μm，厚6 μm的微悬臂梁结构。通过实验得到其反射光谱对比度为8.8 dB，自由光谱范围为7.72 nm，理论计算得光纤法布里-珀罗腔长为155.6 μm。研究结果表明，该光纤声波传感器在2 200 Hz处出现明显的共振峰，对应的声压灵敏度为414 mV/Pa，在300 Hz时有最大的灵敏度675 mV/Pa，与普通硅橡胶薄膜声波传感器相比灵敏度显著提高。理论计算硅橡胶微悬臂梁光纤声波传感器的一阶共振频率为198 Hz，与实验测得的共振频率较为接近。同时悬臂梁传感器的声压灵敏度可达675 mV/Pa，声压响应线性度为0.994。

为提升光纤水听器拖曳线阵列的适装性，提出一种柔顺型光纤光栅水听器阵列。根据力学理论模型计算3种柔顺型光纤光栅水听器声压灵敏度，比较分析其影响因素，通过有限元仿真进行频响分析，研制了直径分别为10 mm、12 mm和16 mm的2元柔顺型光纤光栅水听器样阵，采用振动液柱法实验测试其灵敏度。实验结果表明：柔顺型光纤光栅水听器在200～800 Hz的频率范围内响应平坦，不同结构参数的水听器阵列平均声压灵敏度分别为−138.90 dB、−134.71 dB、−136.12 dB，验证了理论与仿真分析的正确性。按照本文的设计，通过进一步优化材料和结构参数，采用弱反射光纤光栅，可以构建数百阵元的一体化柔顺型水听器阵列。