我們知道，光柵的Bragg波長λB由下式決定：

　　λB=2nΛ (1)

　　式中，n為芯模有效折射率，Λ為光柵周期。當光纖光柵所處環境的溫度、應力、應變或其它物理量發生變化時，光柵的周期或纖芯折射率將發生變化，從而使反射光的波長發生變化，通過測量物理量變化前后反射光波長的變化，就可以獲得待測物理量的變化情況。如利用磁場誘導的左右旋極化波的折射率變化不同，可實現對磁場的直接測量。此外，通過特定的技術，可實現對應力和溫度的分別測量，也可同時測量。通過在光柵上涂敷特定的功能材料(如壓電材料)，還可實現對電場等物理量的間接測量。

　　1.啁啾光纖光柵傳感器的工作原理

　　上面介紹的光柵傳感器系統，光柵的幾何結構是均勻的，對單參數的定點測量很有效，但在需要同時測量應變和溫度或者測量應變或溫度沿光柵長度的分布時，就顯得力不從心。一種較好的方法就是采用啁啾光纖光柵傳感器。

　　啁啾光纖光柵由于其優異的色散補償能力而應用在高比特遠程通信系統中。與光纖光柵傳感器的工作原理基本相同，在外界物理量的作用下啁啾光纖光柵除了△λB的變化外，還會引起光譜的展寬。這種傳感器在應變和溫度均存在的場合是非常有用的，啁啾光纖光柵由于應變的影響導致了反射信號的拓寬和峰值波長的位移，而溫度的變化則由于折射率的溫度依賴性(dn/dT)，僅影響重心的位置。通過同時測量光譜位移和展寬，就可以同時測量應變和溫度。

　　2.長周期光纖光柵(LPG)傳感器的工作原理

　　長周期光纖光柵(LPG)的周期一般認為有數百微米，LPG在特定的波長上把纖芯的光耦合進包層：λi=(n0-niclad)?Λ。式中，n0為纖芯的折射率，niclad為i階軸對稱包層模的有效折射率。光在包層中將由于包層/空氣界面的損耗而迅速衰減，留下一串損耗帶。一個獨立的LPG可能在一個很寬的波長范圍上有許多的共振，LPG共振的中心波長主要取決于芯和包層的折射率差，由應變、溫度或外部折射率變化而產生的任何變化都能在共振中產生大的波長位移，通過檢測△λi,就可獲得外界物理量變化的信息。LPG在給定波長上的共振帶的響應通常有不同的幅度，因而LPG適用于多參數傳感器。