Devido às diversas aplicações possíveis dos sensores distribuídos à fibra ótica, dois tipos de sistemas de sensoriamento têm sido constantemente abordados, são eles: sensor distribuído de temperatura e o sensor distribuído de temperatura e deformação mecânica. Por serem imunes às interferências eletromagnéticas e fornecerem medições confiáveis às fibras óticas, constituem em um meio ideal para uso em ambientes de alta tensão.
Para que sejam detectados os diferentes parâmetros medidos, utiliza-se de efeitos provenientes da interação da luz com as moléculas que constituem a fibra ótica. Dessa interação são gerados novos comprimentos de onda, os quais são sensíveis às variações de temperatura e estresse mecânico ocorridos no interior da fibra ótica.
Utilizando-se de equipamento adequado gera-se espalhamento Raman, por exemplo, que é sensível às variações da temperatura do meio da seguinte forma. O aumento de temperatura do meio ocasiona um acréscimo de intensidade nos comprimentos de onda gerados, proporcional ao aumento da temperatura.
Assim, o sensoriamento é realizado por meio do monitoramento da intensidade Raman ao longo da fibra ótica. Por outro lado, a detecção de deformação mecânica é realizada por meio da geração de espalhamento Brillouin, cujo comprimento de onda gerado é sensível às variações de deformação mecânica no meio. Dessa forma, para realizar as medições de deformação, monitora-se o comprimento de onda em que o espalhamento Brillouin é gerado e sua intensidade. A Figura 6(a) mostra os espectros dos comprimentos de onda gerados pelos efeitos Raman e Brillouin a partir de um sinal de bombeio. É mostrado também o espectro do espalhamento Rayleigh que coincide com o comprimento de onda de bombeio. Um dos grandes diferenciais dos sensores distribuídos baseados em fibras óticas é a sua capacidade de informar a posição em que o evento de temperatura ou de deformação ocorreu. Para essa finalidade, é utilizada a técnica denominada reflectometria ótica no domínio do tempo, mas conhecida pela sigla a partir do nome em inglês OTDR. Um sistema OTDR opera de modo semelhante a um radar ótico, ou seja, um pulso de luz com tempo de duração conhecido é lançado em uma fibra ótica com extensão previamente estabelecida. À medida que o pulso de luz percorre a fibra ele sofre espalhamento que atinge o detector posicionado junto ao sistema que lançou o pulso ótico. Com o auxílio de um osciloscópio é possível medir o tempo transcorrido entre o envio de um pulso e a detecção da sua reflexão, este tempo está diretamente relacionado com espaço percorrido pelo pulso de luz, provendo assim a localização do evento.