光纤传感器即为应用光纤传输的基本原理组合的一个广电感应系统。通常的光纤传感系统由光源、光导纤维、光传感元件，光调制元件和信号处理部分组成。其工作原理如下图所示：光源发出的光经过光导纤维进入光传感元件，而在光传感元件中受到周围环境场的影响而发生变化的光再进入光调制机构，由其将传感元件测量的参数调制成幅度、相位、偏振等信息，这一过程称为光电转换过程，最后利用微处理器进行信号分析。
光纤传感技术是一种基于光纤传输特性的新型检测技术，它在结构检测中发挥着越来越重要的作用。自1977年美国海军研究所启动光纤传感器系统（Foss）计划以来，光纤传感技术经历了从不成熟到广泛应用的过程。由于其高度的灵敏度、精确度，以及在抗电磁干扰、耐高温、耐腐蚀等方面的优越性能，光纤传感器被广泛应用于各个领域，包括机械、电子、航空航天、石油、化工，以及土木工程等。
光纤传感器的工作原理基于光的传输和调制。一个典型的光纤传感系统由光源、光导纤维、光传感元件、光调制元件和信号处理单元组成。光源发出的光通过光导纤维传输到光传感元件，该元件受到周围环境的影响，例如温度变化、压力或应变，导致光的性质如幅度、相位或偏振发生变化。这些变化随后在光调制器中被转化为可测量的信号，最终由微处理器进行分析。
根据光纤在系统中的功能，光纤传感器主要分为两类：传感型和传光型。传感型传感器的光纤既是光的传输媒介，也是光电感应元件，直接参与测量过程。而传光型传感器则依赖附加的感光元件来感知物理量，光纤仅作为光的传输通道。此外，根据测量方式，光纤传感器还可细分为点式、积分式和分布式，其中分布式传感器特别适用于大规模结构的应变分布检测。
在土木工程中，光纤传感器的应用日益广泛，主要用于监测结构的应变、桥梁的健康状况，以及混凝土的力学性能等。例如，预埋的光纤传感器能实时监测混凝土结构内部的应变，通过对荷载-应变关系曲线的分析，可以识别结构损伤的发生和发展情况。此外，光纤布喇格光栅传感器等特定类型的光纤传感器也在土木工程领域得到广泛应用，它们能够提供精确的应变和温度测量数据，对于评估建筑物和基础设施的安全性至关重要。
光纤传感技术凭借其诸多优势，已经深入到结构检测的核心，成为现代工程监测的重要工具。随着技术的不断进步，光纤传感器在未来的土木工程和其他领域中的应用将会更加广泛，为保障基础设施的安全稳定提供强有力的支持。
