本发明提供了一种低温光纤声音传感系统，包括：光纤声音传感探头，包含感声结构、测温光学结构及传光光纤；光纤分路单元，用于不同波长光在光纤中合束与分束；光学测温模块，用于测量所述光纤声音传感探头内温度，采用第一波长光；光学加热模块，用于加热所述光纤声音传感探头，采用第二波长光；光学测声模块，用于将所述光纤声音传感探头返回的光变化信号还原为声音信息，采用第三波长光。解决传统电学声音传感器因自身电子元器件不能满足低温使用需求，进而导致传感器在低温下不能正常工作的问题。