按照功能性和非功能性光纖傳感器按結構類型可分兩大類，根據被調制的光波的性質參數不同，這兩類光纖傳感器都可再分為強度調制光纖傳感器、相位調制光纖傳感器、頻率調制光纖傳感器、偏振態調制光纖傳感器和波長調制光纖傳感器。以下是關于這些光纖傳感器的詳細介紹：
1.相位調制型光纖傳感器
相位調制型光纖傳感器的優點是具有極高的靈敏度，動態測量范圍大，同時響應速度也快，其缺點是對光源要求比較高同時對檢測系統的精密度要求也比較高，因此成本相應較高。
2.強度調制型光纖傳感器
這類傳感器的優點是結構簡單、成本低、容易實現，因此開發應用的比較早，現在已經成功的應用在位移、壓力、表面粗糙度、加速度、間隙、力、液位、振動、輻射等的測量。
強度調制的方式很多，大致可分為反射式強度調制、透射式強度調制、光模式強度調制以及折射率和吸收系數強度調制等等。
3.偏振態調制型光纖傳感器
光波是一種橫波，它的光矢量是與傳播方向垂直的。如果光波的光矢量方向始終不變，只是它的大小隨相位改變，這樣的光稱為是線偏振光。光矢量與光的傳播方向組成的平面為線偏振光的振動面。
4.頻率調制型光纖傳感器
這種傳感器多用于測量物體運動速度。頻率調制還有一些其他方法，如某些材料的吸收和熒光現象隨外界參量也發生頻率變化，以及量子相互作用產生的布里淵和拉曼散射也是一種頻率調制現象。
5.波長調制型光纖傳感器
此類傳感器多為非功能型傳感器，在波長調制的光纖探頭中，光纖只是簡單的作為導光用，即把入射光送往測量區，而將返回的調制光送往分析器。
光纖傳感器已被廣泛應用于國防、電力、石油、建筑、醫學等領域，伴隨著物聯網技術的發展，光纖傳感器將與無線傳感技術一起在物聯網中起到更為重要的作用。
1、油氣應用光纖傳感器可以克服惡劣的井下環境取代傳統的電子傳感器，實現油井的持氣率、含水率、壓力、溫度、多相流和聲波的測量。目前在石油測井系統中主要應用的是非本征光纖F-P腔傳感器。
2、城市建筑應用
在建筑工程中，可以利用光纖傳感器實時監測橋梁、大壩、重要建筑物等的溫度、應力、壓力、振動、傾角等物理量，以評估其短期及長期的結構安全性能。例如干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器可預埋在混凝土等材料中，用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力。
3、煤礦應用
我國煤礦在中國能源格局中占主導地位，大約為94%，我國的煤礦事故是世界上主要采煤國家煤礦死亡總人數的4倍以上。
煤礦地下作業，水、火、瓦斯、煤塵、頂板等災害俱全，基于光纖傳感技術的瓦斯安全綜合監控系統可以在10公里內對瓦斯、礦壓、水壓、溫度、聲發射、地震波等進行監測。
4、電力系統
在電力系統中，需要測定溫度、電流等參數，由于電類傳感器易受強電磁場的干擾，無法在這些場合中使用，只能用光纖傳感器。
5、軍用領域
光纖傳感器在軍用領域同樣存在龐大的市場需求。軍事應用的光纖傳感器可用于水聲探潛（光纖水聽器）、光纖鍘導、姿態控制（光纖陀螺）、航天航空器的結構損傷探測（智能蒙皮）以及戰場環境的探測等方面。
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