光纖傳感器能夠?qū)⒈粶y對象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成可被觀測的光信號，是一類應(yīng)用范圍較為廣泛的傳感器。由于光纖天生就具備有較多優(yōu)異的性能，因此光纖傳感器的優(yōu)點也是較為明顯的。光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器、光探測器以及解調(diào)制器組成。其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送人調(diào)制區(qū)，光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測參數(shù)相互作用，使光的光學(xué)性質(zhì)(如強度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號光，再經(jīng)出射光纖送入光探測器、解調(diào)器而獲得被測參數(shù)。

光纖傳感器的優(yōu)點是與傳統(tǒng)式的各種傳感器相比，光纖傳感器用光當(dāng)作敏感信息的載體，用光纖當(dāng)作傳遞敏感信息的媒質(zhì)，有著光纖及光學(xué)測量的特點，有多方面獨特的優(yōu)點。電絕緣性能好，抗電磁干擾能力強，非侵入性，高靈敏度，非常容易實現(xiàn)對被測信號的遠距離監(jiān)控，抗腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，有利于與計算機聯(lián)接。 傳感器向著靈敏、精確、適應(yīng)能力強、小巧和智能化的方向發(fā)展，它可以在人達不到的地方，具有人的耳目作用，并且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外部信息。

光纖可以作為測試站和外部傳感器之間的通信路徑，稱為外部傳感。然而，當(dāng)光纖本身被用作光纖傳感系統(tǒng)時，這被稱為本征光纖傳感。這種類型的光纖傳感技術(shù)的優(yōu)點在于，它不需要光纖和外部傳感器之間的分立接口，因此降低了復(fù)雜性和成本。為此，溫度和應(yīng)變波動等外部刺激需要以可測量的方式影響電纜中的光源，以提供有用的數(shù)據(jù)。

當(dāng)光子在光纖中與粒子接觸后隨機散射時，稱為瑞利散射。這一原理已被證明適用于各種類型的光纖測試技術(shù)，例如OTDR光纖測試，因為反向散射到檢測器的光的體積、波長和位置可以確定光纖中衰減事件的幅度和位置。以類似的方式，拉曼散射在斯托克斯波段產(chǎn)生散射回光源的光子的溫度誘導(dǎo)變化。通過測量斯托克斯頻帶和反斯托克斯頻帶中的反向散射光的強度之間的差異，可以精確地確定沿著光纖的任何給定位置的溫度。布里淵散射是一種類似的現(xiàn)象，其中反向散射光的波長以可預(yù)測的方式受到外部溫度和聲刺激的影響。該數(shù)據(jù)結(jié)合同一點的溫度背景知識，可用于精確確定光纖所經(jīng)受的應(yīng)變，并進行分析以確定光纖的哪些區(qū)域(區(qū)域)受到影響。

光纖傳感器有極高的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕、集傳感與傳輸于一體、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點。概括如下：

(1)高靈敏度;

(2)輕細(xì)柔韌便于安裝埋設(shè);

(3)電絕緣性及化學(xué)穩(wěn)定性。光纖本身是一種高絕緣、化學(xué)性能穩(wěn)定的物質(zhì)，適用于電力系統(tǒng)及化學(xué)系統(tǒng)中需要高壓隔離和易燃易爆等惡劣的環(huán)境中;

(4)良好的安全性。光纖傳感器是電無源的敏感元件，故應(yīng)用于測量中時，不存在漏電及電擊等安全隱患;

(5)抗電磁干擾。一般情況下光波頻率比電磁輻射頻率高,因此光在光纖中傳播不會受到電磁噪聲的影響;

(6)可分布式測量。一根光纖可以實現(xiàn)長距離連續(xù)測控，能準(zhǔn)確測出任一點上的應(yīng)變、損傷、振動和溫度等信息，并由此形成具備很大范圍內(nèi)的監(jiān)測區(qū)域，提高對環(huán)境的檢測水平;

(7)使用壽命長。光纖的主要材料是石英玻璃，外裹高分子材料的包層，這使得它具有相對于金屬傳感器更大的耐久性;

(8)傳輸容量大。以光纖為母線，用傳輸大容量的光纖代替笨重的多芯水下電纜采集收納各感知點的信息，并且通過復(fù)用技術(shù)，來實現(xiàn)對分布式的光纖傳感器監(jiān)測。