通過光導纖維把輸入變量轉換成調制的光信號的傳感器。光纖傳感器的測量原理有兩種：一種是被測參數引起光導纖維本身傳輸特性變化，即改變光導纖維環境如應 變、壓力、溫度等，從而改變光導纖維中光傳播的相位和強度，這時測量通過光導纖維的光相位或光強度變化，就可知道被測參數的變化；另一種是以激光器或發光 二極管為光源，用光導纖維作為光傳輸通道，把光信號載送入或載送出敏感元件，再與其他相應敏感元件配合而構成傳感器。前者屬于物性型傳感器，后者屬于結構 型傳感器。這兩種傳感器在自動測量系統中都有應用。
光纖傳感器是以光學量轉換為基礎，以光信號為變換和傳輸的載體，利用光導纖維輸送光信號的一種傳感器。光纖傳感器主要由光源、光導纖維(簡稱光纖)、光檢測器和附加裝置等組成。光源種類很多，常用光源有鎢絲燈、激光器和發光二極管等。 光纖很細、較柔軟、可彎曲，是一種透明的能導光的纖維。光纖之所以能進行光信息的傳輸，是因為利用了光學上的全反射原理，即入射角大于全反射的臨界角的光 都能在纖芯和包層的界面上發生全反射，反射光仍以同樣的角度向對面的界面入射，這樣，光將在光纖的界面之間反復地發生全反射而進行傳輸。附加裝置主要是一 些機械部件，它隨被測參數的種類和測量方法而變化。
光纖傳感器廣泛應用于生物物理領域，可進行多種檢測，例如光纖DNA生物傳感器，目的DNA的堿基轉變為可檢測的光信號，是近年發展起來的基因快速檢測新技術，光纖生物傳感器還可用于各種毒素檢測，抗原抗體相互作用檢測等，是生物物理技術發展的一個重要領域。
傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器是新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經有70多種，大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。
所謂光纖自身的傳感器，就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉（比較），使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。
光 纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖 的作用就是使光纖受力并產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種，與激光陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本 低，可以用于飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。
近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，光纖傳 感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性 能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目的作用，而且還能超越人的 生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器，使待測參數與進入調制區的光相互作用后，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等）發生變化，稱為被調制的信號光，在經過光纖送入光探測器，經解調后，獲得被測參數。
光纖傳感器的特點有：
(1)探測和傳輸的光信號不受微波和電磁波的干擾，它可置于高溫、高壓、強電磁場、易燃、易爆和強放射性環境中。可實現遠距離監測。目前已研制出幾千米長的光纖熒光測量裝置。
(2)光纖本身絕緣，且光纖及其探頭可做得很小而且柔軟，可直接插入活體組織內，并能作長時間監測，如監測血液、細胞等。
(3)應用多波長和時間分辨技術，能制造出同時對兩種或兩種以上組分響應的光纖傳感器，實現多組分同時測定。
(4)光度分析中的顯色劑、熒光試劑、化學發光試劑、固定化酶等都可作為光纖傳感器的固定試劑相，試劑相也可固定在適當基底上，不與光纖端直接接觸，便于更換。
(5)屬于非破壞性分析，不會引起試液變化。
光纖傳感器存在的問題：
(1)環境中的光線對測量產生干擾，樣品測試需在暗處進行；
(2)光在光纖中的傳播會產生強度損失；
(3)試劑相穩定時間不夠長，動態范圍窄。
光纖傳感器通過光導纖維把輸入變量轉換成調制的光信號。光纖傳感器的測量原理有兩種：
（1）物性型光纖傳感器原理，物性型光纖傳感器是利用光纖對環境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應，即光纖在外界環境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發生變化的現象。
因此，如果能測出通過光纖的光相位、光強變化，就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為 平行波，經分光器分為兩路，一為基準光路，另一為測量光路。外界參數(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化，從而產生不同數量的干 涉條紋，對它的模向移動進行計數，就可測量溫度或壓等。
（2）結構型光纖傳感器原理，結構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。其中光纖僅作為光的傳播媒質，所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。
光纖傳感器一般由光源、光纖和光探測器三部分組成，如圖所示。圖(a)為功能型(也稱傳感型)傳感器，它是利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感 器，圖(b)和圖(c)為非功能型(也稱傳光型)傳感器，由于光纖只起傳輸光波的作用，必須在光纖端面或中間加裝其他敏感元件才能構成傳感器。在圖(b) 中，將敏感元件置于入射與接收光纖中間，在被測對象的作用下，或使敏感元件遮斷光路，或使敏感元件的光透射率發生變化，這樣，光探測器所接收的光量便成為 被測對象調制后的信號；在圖(c)中，光纖一端設置“敏感元件+發光元件”的組合部件，敏感元件受被測對象的作用并將其變換為電信號后作用于發光元件，而發光元件的發光強度作為測量所得的信息。
分類
① 傳光型光纖傳感器 以多模光導纖維來傳輸光信號，根據光接受強度不同進行測量，而對被測參數起檢測作用的是其他敏感元件。這種傳感器多用于工業檢測液位、壓力、形變、溫度、 流速、電流、磁場等。它的優點是性能穩定可靠，結構簡單，造價低廉，缺點是靈敏度低。圖1[ 光纖液位傳感器]為光纖液位傳感器的原理示意圖。
② 光強調制型光纖傳感器 在壓力作用下光纖產生微彎變形導致光強度變化，從而引起光纖傳輸損耗的改變，并由吸收、發射或折射率變化來調制發射光，可制成微彎效應的光纖壓力傳感器（圖2[ 微彎效應光纖壓力傳感器]）。由于齒板的作用，在沿光纖光軸的垂直方向上加有壓力時，光纖產生微彎變形，光波導方式改變，傳輸損耗增加。這種傳感器具有較高的靈敏度。此外，利用光學編碼盤配合光纖可制成數字式光纖壓力傳感器。
③ 偏振調制型光纖傳感器 單模光導纖維的偏振特性極易受到外界各種物理量的影響，如在高電場下的克爾效應和在強磁場下的法拉第效應，利用這一原理可制成大電流、高電壓測試傳感器（圖3[ 偏振光面變化檢測原理圖]）
④ 相位調制型光纖傳感器 用單模光導纖維構成干涉儀，外界各種物理量的影響因素能導致光導纖維中光程的變化，從而引起干涉條紋的變動。圖4[ 干涉儀式光纖溫度傳感器]
光纖傳感器的優點是與傳統的各類傳感器相比，光纖傳感器用光作為敏感信息的載體，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質，具有光纖及光學測量的特點，有一系 列獨特的優點。電絕緣性能好，抗電磁干擾能力強，非侵入性，高靈敏度，容易實現對被測信號的遠距離監控，耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與計算機聯 接。
其次是結構型光纖傳感器原理，結構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。其中光纖僅作為光的傳播媒質，只負責對事物進行傳遞，也稱之為傳光型或非功能型光纖傳感器。
光纖傳感器結構簡單，精美大方，體積小，重量輕，耗電少等。光纖傳感器在軍事方面、航空方面、醫學方面、環境監測方面、土木工程方面、電子系統方面等 很多領域都有廣泛的應用，尤其適用于以下特殊環境，這就使得很多之前不能解決的問題，都能得到很好的解決：在高壓、電磁感應噪音條件下進行精準的測試，在 危險和環境惡劣條件下能克服各種條件的測試，在機器設備內部的狹小間隙中也能輕快的測試，在遠距離的傳輸中依然能收到信號的測試，光纖傳感器的分類和可測 量的物理量，還有按照所利用的不同的光學現象，光纖傳感器還可以分為干涉型和非干涉型，可通過相位，頻率，強度和偏振調制等方式實現對不同物理量的測量。
光纖傳感器是近幾年出現的新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測 量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經有70多種，大致上分成光纖自身傳感器和利 用光纖的傳感器。
所謂光纖自身的傳感器，就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉 （比較），使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出 10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。
光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖的作用就是使光纖受力并產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種，與激光陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用于飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。
光纖傳感器流量計原理如下：
另 外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的傳感器。其結構大致如下：傳感器位于光纖端部，光纖只是光的傳輸線，將被測量的物理量變換成為光的振幅，相位或者振幅 的變化。在這種傳感器系統中，傳統的傳感器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的傳感器適用范圍廣，使用簡便，但是 精度比第一類傳感器稍低。
光纖在傳感器家族中是后起之秀，它憑借著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種傳感器。
光纖傳感器憑借著其大量的優點已經成為傳感器家族的后起之秀，并且在各種不同的測量中發揮著自己獨到的作用，成為傳感器家族中不可缺少的一員。
另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的傳感器。其結構大致如下：傳感器位于光纖端部，光纖只是光的傳輸線，將被測量的物理量變換成為光的振幅，相位 或者振幅的變化。在這種傳感器系統中，傳統的傳感器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的傳感器適用范圍廣，使用簡 便，但是精度比第一類傳感器稍低。
光纖在傳感器家族中是后起之秀，它憑借著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種傳感器。
光纖傳感器憑借著其大量的優點已經成為傳感器家族的后起之秀，并且在各種不同的測量中發揮著自己獨到的作用，成為傳感器家族中不可缺少的一員。
熒光光纖傳感器
與化學傳感器不同，光纖生物傳感器主要是利用熒光免疫競爭原理實現對分析物的檢測。Shriver-Lake等人發展了一種適合于多目標檢測的熒光光纖 傳感器，采用免疫競爭方法可同時檢測TNT和RDX(三次甲基三硝基胺)兩種爆炸物。他們將抗體固定在光纖表面，熒光標記抗原與自由抗原在光纖表面進行免 疫競爭，通過檢測熒光強度的變化，可定量檢測爆炸物的體積分數。需要指出的是，雖然熒光光纖生物傳感器具有靈敏度高、選擇性好等優點，但使用穩定性差是其 難以克服的缺陷。
隨著新的熒光敏感材料的出現，爆炸物的熒光檢測方法也在不斷發展。Swager小組利用微納米顆粒材料比表面大的特點，利用層層組裝技術將共軛熒光高 分子固定于微球表面，制成了可對硝基芳烴類炸藥實現靈敏檢測的功能熒光微球材料，并形象地稱其為“智能砂子”。針對共軛熒光高分子薄膜熒光傳感器的局限 性，提出了以固定化多環芳烴的超分子行為為基礎的傳感薄膜材料設計新思想，制備了十余種新型傳感薄膜材料，已實現了對有機二酸等的選擇性檢測。實驗發現， 在這些薄膜中，芘功能化薄膜對空氣中硝基芳烴類化合物的存在十分敏感，其靈敏度可與共軛熒光高分子薄膜相媲美，展現出很好的應用開發前景。可以預期，薄膜 熒光傳感器所具有的巨大優勢必將使其在硝基芳烴類炸藥的超靈敏快速檢測方面獲得際應用。
