它主要利用光导纤维耦合与传输的特性将被测物表面辐射能量（此能量与被测体表面温度有关）传导至光电检测器，转换成电量输出。
1.光耦合器
光耦合器是决定传感器灵敏度的主要部件，故光耦合效率是一个很重要的问题。耦合效率与光纤数值孔径有直接关系，为提高传感器的灵敏度，必须采用具有较大数值孔径的光导纤维。但是光纤数值孔径的大小又直接影响到传感器距离系数的性能指标，因此应综合加以考虑。
2.传输光纤
传输光纤是将光耦合器得到的辐射能传输给后面的光电转换元件。透过率是传输光纤的主要参数。因此，要提高透过率，当材料一定时，主要采取的办法是加大光纤直径和缩短光纤长度实践证明，当光纤材料与结构及耦合方式固定之后，透过率便是一个稳定的参数。然而，当光纤使用不同材料、不同直径和不同长度时，透过率是不同的。
3.光电转换器
这部分的主要功能是将光信息转换为电量输出并显示，光电转换元件一般采用硅光电池、PbS或其他探测器。由于一般红外探测器的光敏元件面积都比较大，故光纤与它们直接耦合时可以达到较髙的效率。通常采用的直接出射耦合，其效率可达85%以上。
光纤出射端与探测器之间除采用直接耦合外，还可以采用调制盘式耦合。
半导体吸光型光纤温度传感器
这种传感器如下图所示。
吸光型光纤温度传感器
一根切断的光导纤维装在细钢管内，光纤两端面间夹有一块半导体感温薄片（如GaAs或InP），这种半导体感温薄片透射光强随被测温度而变化。因此，当光纤一端输入一恒定光强的光时，由于半导体感温薄片透射能力随温度变化，光纤另一端接收元件所接收的光强也随被测温度高低而改变，于是通过测量接受元件输出的电压，便能遥测到传感器位置处的温度。
