熒光光纖溫度計由熒光材料溫度敏感單元、光纖、光纖溫度解調儀組成。

目前大多采用稀土摻雜的熒光材料，考慮到環(huán)境光的影響和選材的方便性，一般采用紫外激發(fā)的熒光材料。光纖溫度解調儀發(fā)射激發(fā)光，并探測光纖前端熒光材料發(fā)射的熒光，將熒光壽命轉換為溫度。根據熒光材料選擇最佳激發(fā)光譜范圍的激發(fā)光源。激發(fā)光的作用是激發(fā)光纖前端的熒光材料發(fā)射熒光。

激發(fā)光源發(fā)出的光通過激發(fā)光分光裝置分光，得到所需要的波長的激發(fā)光，激發(fā)光經由光纖達到熒光光纖傳感器前端并照射熒光物質。熒光物質發(fā)射的熒光經過光纖進入發(fā)射光分光裝置分光，經光電轉換、信號檢測電路得到反映熒光物質熒光強度衰減的電信號，進一步處理得到熒光壽命，由此可得到對應的溫度信息。

熒光光纖測溫具有溫度動態(tài)響應快，可實現高電壓、大電流、強電磁場、易燃易爆等惡劣環(huán)境條件下溫度精確測量。傳統的基于熱電效應的鉑電阻和熱電偶在強電磁場環(huán)境下由于受到電磁干擾容易失準，熒光光纖測溫儀彌補了這方面的不足。