在光纤上对一段光纤的折射率进行调制，使之发生周期性变化，即，其中为调制幅值，为光纤轴向长度，为调制周期（又称光栅周期）。当具有宽带波长的光沿着光纤传播在经过布拉格光栅时，特定波长的光会发生反射，该反射光的波长被称为布拉格波长，它与光纤当前的折射率、调制周期等有关系，而当前光纤的折射率除了与光纤材料性质相关外，还与光纤的当前温度、受力状态等因素有关。

该方法充分利用光纤的优点，如重量轻、体积小、柔韧性好（易于埋入结构中）、传输距离远和抗电磁干扰，以及布拉格反射的波长稳定、灵敏度高等优势，成为一种最重要的光纤测量技术。

光纤布拉格光栅法的测量原理是：当光纤受外力作用发生形变，从而使得光纤的折射率以及光栅周期发生变化，进而布拉格波长也会发生改变。因此，通过测量布拉格波长的改变量，达到测量光纤发生的变形的目的。当然，作为埋入式传感器时，光纤的横向应变也会影响光纤的折射率，需引起注意。这方面可以通过传感器的封装设计给予消除。

以光纤布拉格光栅法为基础，国内外发展了多种类型的光纤光栅传感器，如应变传感器、压力传感器、温度传感器等。此外，利用光纤既是传感器也是传输介质的特性，人们设计了分布式光纤光栅传感器，即在一个光纤上制备多个布拉格光栅（如多达24个），让光栅的布拉格波长各不相同，从而实现分布式测量，这种分布式测量系统能大大地减少系统布线。

由于光纤传输具有损耗低的特点，光纤光栅传感器除传统应用外，还在桥梁、大坝、飞机、大型储油罐等设备上作为长期健康监测的传感器。