在医学实践和临床医疗中,无论是临床医学诊断还是病理研究,都需要通过各种成像技术来获得生物体的器官、组织乃至细胞和亚细胞结构的形态学和功能学信息。光声成像作为一种新兴的成像技术结合了纯光学成像的高选择特性和纯超声成像的高穿透特性,具有高对比度、高分辨率和深成像深度的特点。光声成像的成像深度和成像分辨率与所采用的光声传感器密切相关。传统的超声波探测器是使用压电材料制成的,它的局限性是对电磁干扰的敏感性以及较小的元件尺寸会降低灵敏度。光纤法布里-珀罗传感器因其具有抗电磁干扰、耐化学腐蚀、宽带特性,结构紧凑、制作简单,成本低廉的优势,而被广泛于生物医疗传感、环境监测和结构健康监测等领域。本论文致力于设计开发具有高灵敏度特性的光纤法珀腔传感器,重点研究用于光声成像的膜片式光纤法珀腔传感器。因此,我们通过分析光纤法珀腔光声传感器的信号和噪声特性,建立了基于压敏薄膜的光纤法珀腔光声传感器的理论模型。从法布里-珀罗干涉仪（FPI）传感器的传感机制出发,针对不同物理量的测量,讨论灵敏度的影响因素,寻求提高其灵敏度的方法。主要研究内容如下:1.基于文献调研详细介绍了膜片式光纤法珀腔传感系统的基本结构,重点分析了F-P干涉原理和FPI传感器的灵敏度。并从弹性力学的角度出发,对薄膜声压传感原理（膜片形变方程）的理论进行详细的介绍。分析膜片参数对其性能的影响,为膜片式光纤法珀腔传感器的设计提出最佳方案。2.针对用于光声成像的光纤法珀腔传感器,建立了考虑光电探测器的暗电流噪声和热噪声、探针光源的相对强度噪声和相位噪声的光纤法珀腔传感器的测声信噪比理论模型。通过计算和模拟,理论分析讨论了法珀腔镀膜反射率、法珀腔长、压敏薄膜的厚度和有效半径等参数对光纤法珀腔传感器的测量灵敏度和信噪比的影响,给出了整个膜片式光纤法珀腔传感器设计的方法和考虑,为光纤法珀腔光声传感器的研制和性能优化提供了理论依据。