光纤干涉仪具有体积小、重量轻、结构紧凑及灵敏度高等特点,非常适合于激光超声传感领域应用,但环境因素产生的两干涉光路相位和偏振不稳定,影响光纤迈克耳逊干涉仪的实际应用,因此,解决光纤迈克耳逊干涉仪的稳定问题就成为了光纤激光超声传感研究中的关键问题。传统光纤迈克耳逊干涉仪多使用2×2光纤耦合器,本文研制出一种基于3×3光纤耦合器的光纤迈克耳逊干涉仪新结构,以便于同时进行信号的提取与系统的稳定。本文首先从理论上详尽分析该干涉仪与传统光纤迈克耳逊干涉仪相比的结构优势,然后,进行光源的设计与制作,以及主动伺服系统的制作和调试。另外,本文还提出了一种压电陶瓷相移系数测量的新方法,与传统理论计算法和光强测定法相比,结果更为准确,并对主动伺服系统所用到的压电陶瓷相移系数进行了实际测量。最后,使用基于3×3光纤耦合器的光纤迈克耳逊干涉仪对连续及脉冲的超声振动进行检测,实验结果表明该光纤超声传感系统能够很好地检测连续与脉冲超声振动信号。