高精度风速计在化学工程、航空航天工业、汽车工业和医疗设备技术等多个领域具有重要应用。基于光纤的风速计具有紧凑结构、电无源操作、长距离测量能力、高灵敏度和对恶劣环境的高度适应性等优点,因此近年来获得研究关注。本论文针对基于光纤光栅的热线式风速计展开研究,通过理论分析和模拟优化设计了最佳耦合结构,并且通过减小光纤布拉格光栅（FBG）的直径和替换薄膜的材料,提升了风速计传感性能。论文包括以下几方面:1.回顾了光纤风速计的研究发展现状,介绍了干涉型光纤风速计和光纤光栅风速计,阐述了它们的传感原理,介绍了基于不同耦合结构的热线式光纤光栅风速计及其传感原理。选择腰椎放大结构作为本论文的耦合结构。2.对光纤传感头进行了优化设计。通过对不同直径的光纤温度的模拟,我们得出了光纤直径与初始温度呈反比关系的结论。而对不同腰椎放大结构的模拟,我们选择了腰宽14 μm和长度1 mm为较适合的腰椎放大结构。3.薄包层光纤布拉格光栅热线式风速计的实验制备与测试。实验发现,光纤光栅腐蚀后热线式光纤风速计的初始温度提高了～50%,在0.1、0.5、1.5和20 m/s的不同气流速度下获得的灵敏度分别为-1978、-443、-133和-4.8 pm/（m/s）,显著提高了 61.2%。以FBG包层厚度对传感器性能影响进行新一轮实验,验证了理论的正确性。4.基于石墨烯涂敷的薄包层FBG风速计的实验制备与测试。介绍了石墨烯的发展、性能和制备方法。通过把银层替换为石墨烯层进行实验,对比实验结果得出石墨烯涂敷FBG风速计比银涂敷拥有更高灵敏度。