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。

1） 強度調制型光纖傳感器

基本原理是待測物理量引起光纖中傳輸光光強的改變，經過檢測光強的改變完成對待丈量的丈量。穩定光源發出的強度為I的光注入傳感頭，在傳感頭內，光在被測信號的效果下其強度產生了改變，即受到了外場的調制，使得輸出光強的包絡線與被測信號的形狀一樣，光電探測器測出的輸出電流也作同樣的調制，信號處理電路再檢測出調制信號，就得到了被測信號。

這類傳感器的長處是結構簡略、成本低、容易完成，因而開發使用的比較早，現在現已成功的使用在位移、壓力、表面粗糙度、加速度、空隙、力、液位、振蕩、輻射等的丈量。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。一般反射式強度調制、透射式強度調制、折射率強度調制稱為外調制式，光模式稱為內調制式。可是因為原理的約束，它易受光源動搖和連接器損耗改變等的影響，因而這種傳感器只能用于干擾源較小的場合。

2） 相位調制型光纖傳感器

基本原理是：在被測能量場的效果下，光纖內的光波的相位產生改變，再用干與丈量技術將相位的改變轉換成光強的改變，從而檢測到待測的物理量。相位調制型光纖傳感器的長處是具有極高的靈敏度，動態丈量范圍大，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體系的精密度要求也比較高，因而成本相應較高。

現在首要的使用范疇為：使用光彈效應的聲、壓力或振蕩傳感器；使用磁致彈性效應的電流、磁場傳感器；使用電致彈性的電場、電壓傳感器；使用賽格納克效應的旋轉角速度傳感器（光纖陀螺）等。

3） 頻率調制型光纖傳感器

基本原理是使用運動物體反射或散射光的多普勒頻移效應來檢測其運動速度，即光頻率與光接收器和光源間運動狀況有關。當它們相對靜止時，接收到光的振蕩頻率；當它們之間有相對運動時，接收到的光頻率與其振蕩頻率產生頻移，頻移巨細與相對運動速度巨細和方向有關。

因而，這種傳感器多用于丈量物體運動速度。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產生頻率改變，以及量子相互效果產生的布里淵和拉曼散射也是一種頻率調制現象。其首要使用是丈量流體活動，其它還有使用物質受強光照耀時的拉曼散射構成的丈量氣體濃度或監測大氣污染的氣體傳感器；使用光致發光的溫度傳感器等。

4） 偏振態調制型光纖傳感器

基本原理是使用光的偏振態的改變來傳遞被測目標信息。

光波是一種橫波，它的光矢量是與傳達方向垂直的。假如光波的光矢量方向始終不變，僅僅它的巨細隨相位改變，這樣的光稱為是線偏振光。光矢量與光的傳達方向組成的平面為線偏振光的振蕩面。假如光矢量的巨細保持不變，而它的方向繞傳達方向均勻的轉動，光矢量結尾的軌跡是一個圓，這樣的光稱為圓偏振光。假如光矢量的巨細和方向都在有規律的改變，且光矢量的結尾沿一個橢圓轉動，這樣的光稱為橢圓偏振光。

使用光波的偏振性質，可以制成偏振調制光纖傳感器。在許多光纖體系中，尤其是包括單模光纖的那些體系，偏振起著重要的效果。許多物理效應都會影響或改變光的偏振狀況，有些效應可引起雙折射現象。所謂雙折射現象就是關于光學性質隨方向而異的一些晶體，一束入射光常分解為兩束折射光的現象。光經過雙折射媒質的相位推遲是輸入光偏振狀況的函數。

偏振態調制光纖傳感器檢測靈敏度高，可防止光源強度改變的影響，而且相對相位調制光纖傳感器結構簡略、且調整便利。其首要使用范疇為：使用法拉第效應的電流、磁場傳感器；使用泡爾效應的電場、電壓傳感器；使用光彈效應的壓力、振蕩或聲傳感器；使用雙折射性的溫度、壓力、振蕩傳感器。現在最首要的還是用于監測強電流。

5）波長調制型光纖傳感器

傳統的波長調制型光纖傳感器是使用傳感探頭的光譜特性隨外界物理量改變的性質來完成的。

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，光纖僅僅簡略的作為導光用，即把入射光送往丈量區，而將返回的調制光送往剖析器。光纖波長探測技術的關鍵是光源和頻譜剖析器的杰出功能，這關于傳感體系的穩定性和分辨率起著決定性的影響。

光光纖波長調制技術首要使用于醫學、化學等范疇。例如，對人體血氣的剖析、PH值檢測、指示劑溶液濃度的化學剖析、磷光和熒光現象剖析、黑體輻射剖析和法布里一珀羅濾光器等。而現在所稱的波長調制型光纖傳感器首要是指光纖布拉格光柵傳感器（FBG）。