光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。其原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用， 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。这些被测参数通常是指温度或机械应力，又或者是位移，振动，压力，加速度，旋转等等。

与其它类型传感器相比，光纤传感器具有以下几个优势：

1、不需要使用电缆，因此在高压环境中也可以使用。

2、即使存在缺陷的情况下，也可以工作在易爆环境中，因为不会产生电火花。

3、抗电磁干扰，甚至闪电袭击，光纤传感器也不会干扰其它装置。

4、其材料具有化学钝性，不会污染附近的物体也不会受到腐蚀。

5、工作的温度范围广。

6、具有多路复用能力——在单根光纤中采用单个光源可以将多个传感器连接在一起。

光纤传感器常见类型

1、布拉格光栅传感器

光纤布拉格光栅传感器(FBS)是一种使用频率最高，范围最广的光纤传感器，这种传感器能根据环境温度以及/或者应变的变化来改变其反射的光波的波长。基本原理是布拉格光栅的布拉格波长(即最大反射率对应的波长)不仅与布拉格光栅周期有关，还与温度和机械应力有关。石英光纤中，布拉格波长对应力的响应比应力本身小20%，因为应力的直接效应在折射率减小的情况下也会相应减小。温度效应接近于热膨胀自身的结果。应力和温度效应可以用不同的技术分别开来(例如，利用一个不受应力的参考光栅，或者结合不同种类的光纤光栅)，这样可以同时得出不同的值。对于单纯的压力传感，分辨率在几个με的范围内(相对长度变化是10⁻⁶的多少倍)，准确率不会降低很多。对于动力学测量过程(例如，声学现象)，在1 Hz带宽情况下灵敏度可以大于1nε .

2、准分布式传感

一根光纤可能包含很多光栅传感器组成一列来控制整个光纤中的温度和压力分布。这称为准分布式传感。

在波分复用(WDM)技术或者光频率反射仪(OFDR)中，光栅具有不同的布拉格波长。可以采用波长可调激光器将波长调谐到某一光栅的布拉格波长，而最大反射率的波长得到应力或者温度的影响作用。或者，可以结合一个宽带光源(例如，超发光光源)和波长扫描探测器(例如，采用光纤法布里珀罗干涉仪)或CCD光谱仪。任何一种情况下，光栅数目最多在10-50之间，受限于光源的调谐范围或带宽和单位光纤光栅的波长间隔。

还有一种技术为时分复用(TDM)，也就是利用弱反射光栅，与短的光脉冲结合。不同光栅的反射光由于到达时间不同可以区分开。时分复用通常与波分复用结合在一起为了提高信道的数目，可以得到几百甚至几千个信道。

采用光开关可以选取不同光纤线，更进一步提高传感器的数目。

3、分布传感

有些光纤传感器不采用光纤布拉格光栅，而是利用光纤本身。传感原理可以利用瑞利散射，拉曼散射或者布里渊散射。例如，光时域反射就是一种方法，其中采用一个脉冲探测信号光将弱的反射光局域化。还可以利用布里渊频移随温度或者应力的变化。

有时测量的量是一长段光纤中的平均值。有些温度传感器就是这种情况，例如，Sagnac干涉仪用作陀螺仪。还有的测量随位置变化的量。这称为分布传感。