近年来,海洋资源开发进程加快,应用于海洋中的各传感器研究也进入高速发展阶段。光纤作为新型传感材料出现在人们面前,基于光纤的传感器也被广泛研究、应用。其中光纤布拉格光栅水听器作为水下声音信号采集装置,因具有耐腐蚀、耐高温高压、抗电磁干扰、质量轻、可进行波分复用易于成阵等优点而被广泛关注。在工程应用中,对光纤布拉格光栅水听器的声灵敏度有较高要求,需要对其进行增敏。因此,本文对光纤布拉格光栅水听器探头增敏进行研究。本文首先介绍了国内外光纤光栅水听器探头封装技术的研究进展。然后对光纤布拉格光栅的工作原理进行研究,分析光纤布拉格光栅的应力和温度传感原理、温度应变的交叉敏感特性。在此基础上,提出利用新型侧面压迫式和端面拉伸式两种结构对光纤布拉格光栅进行增敏,使用有限元分析方法分别对两种探头结构进行计算,并通过改变结构尺寸和材料对传感器进行优化,提高传感器的灵敏度。研究结果显示:本文设计的侧面压迫式水听器具有较小的谐振频率,在10Hz-2000Hz范围内可实现较高增敏,谐振处的灵敏度增益显著提高,最高可达到145d B,利用谐振频率处的高灵敏度可以检测对应的声音频率。而设计的端面拉伸式水听器的谐振频率较高,可达到30k Hz,谐振频率处最高灵敏度增益为115d B,可检测较高频率处的声音信号。本文进一步针对灵敏度增益较高的侧面拉伸式结构进行温度补偿。侧面拉伸式结构中使用补偿材料:聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）,利用该材料热膨胀效应对光纤布拉格光栅进行调制,降低温度对布拉格光栅产生的影响,实现了在海洋温度变化范围内（-2℃-30℃）波长偏移小于0.01nm的温度补偿。