一种光纤光栅温度/振动/应变复合传感器及其工作方法，包括第一基座及第二基座，第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁，中间设置有弹簧梁；第二基座正中设置有L-悬臂梁；光纤粘贴于传感器顶部的凹槽中，光纤悬空处分别刻有第一光纤光栅和第二光纤光栅；测量振动时，L-悬臂梁产生受迫振动，并作用于第二光纤光栅，通过对第二光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换，得到振动和温度信号；测量应变时，在应变的作用下第一光纤光栅产生压缩或拉伸，测量第一光纤光栅输出信号得到应变信号，同时由得而光纤光栅测量得到的温度用于对应变信号进行温度补偿；本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。