光纤声传感器作为光纤传感器的一种,有着体积小、抗电磁干扰、灵敏度高、动态响应范围大、线性度好等优点,在国防安全、水下监测、地震监测、临床医学及管道完整性检测等领域有着广泛的应用。本文对基于膜片式光纤法布里-珀罗干涉仪（EFPI）的声传感系统及其在声源定位中的技术进行研究。论文的主要工作有以下几个方面:首先,制作了氧化石墨烯（GO）薄膜,并对EFPI传感器进行了封装。传感器以二氧化锆（Zr O2）管做载体,外接玻璃套管,GO薄膜作为振动膜粘贴在玻璃套管的另一端。光纤端面与GO薄膜形成微腔。当外界声音作用于GO薄膜表面时,引起GO薄膜振动,从而使EFPI的腔长发生改变。经测试,制作的EFPI传感器的初始腔长为102.528μm,反射谱的对比度达18d B。其次,搭建了EFPI传感系统,并对传感器的性能进行测试。为了提高系统的稳定性,本文利用自补偿强度解调方法解调腔长变化,从而实现外界声音的解调。由现场可编程逻辑阵列（FPGA）控制的模数转换（AD）芯片采集光电探测器的输出电压并暂存在先进先出（FIFO）存储器中,再驱动千兆以太网模块读取FIFO数据并向上位机发送数据。使用由虚拟仪器工程平台（Lab VIEW）开发的上位机显示软件接收显示并保存下位机传输的数据。测试结果表明:在1k Hz频率处的EFPI传感器的声压响应线性度为0.999,电压灵敏度为0.14785V/Pa;在相同声压条件下,EFPI传感器在100Hz～3k Hz之间具有2d B平坦度的频率响应,传感器的平均信噪比达到了59.77d B,在1k Hz频率处的相位灵敏度为-133.82d B re 1 rad/μPa,因此,传感器不仅具有较好的频率响应一致性,还具有较高的灵敏度和信噪比。最后,对EFPI传感器在声源定位中的技术进行了研究。以多个EFPI传感器组成的传感阵列作为传感元件,基于有效发生信号提取技术,实现了声信号起点和终点的提取,基于到达时间差（TDOA）定位技术,成功实现了高精度的声源定位。实验结果表明,搭建的双EFPI传感器直线定位系统在1m的范围内的定位误差不超过0.81cm,与实际位置的平均定位偏差为0.84%,有着较高的定位精度,可望在燃油及水管泄露监测方面得到应用;搭建的三EFPI传感器二维平面定位系统在40cm×60cm的平面范围内的定位误差不超过3.13cm,与实际位置的平均定位偏差为4.61%。本文对基于EFPI的声传感系统和声源定位技术进行了研究,为EFPI在管道泄露和入侵、海洋声源定位中的应用奠定了基础。