隨著超微型光譜儀應用測量系統(tǒng)的不斷拓展，其快速分析及便攜式實時應用的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，光譜分析技術正逐步從實驗室分析走向現(xiàn)場實時檢測。依據(jù)現(xiàn)階段實際應用現(xiàn)狀，微型光纖光譜儀在以下領域得到廣泛的應用。
透射吸收測量：透射吸收測量用于測定液體或氣體中介質(zhì)對作用光的吸收，依據(jù)比耳定律，吸光度正比于摩爾吸收率、光程和樣品介質(zhì)濃度。
反射測量：反射測量方式分為鏡面反射和漫反射測量，在實際測量中，可以采用不同的參考白板和測量角度來進行區(qū)分。反射測量用于測定樣品的化學成分及表面顏色相關信息。
發(fā)光二極管(LED)測量：LED測量系統(tǒng)用于LED光源的光譜強度及顏色指標測量。
激光測量：根據(jù)激光光譜的特征，檢測系統(tǒng)配置高分辨率的微型光纖光譜儀，同時可用積分球或余弦校正器來衰減入射光，以避免CCD探測器的飽和。
熒光測量：熒光測量因其光譜信號特別弱，因此需要一個高靈敏的探測器及一個率的濾光片，將樣品激發(fā)出的微弱信號光和高強度的激發(fā)光區(qū)別開來。
氧含量測量：氧含量是通過光纖探頭熒光團的熒光強度的衰減來進行測量，應用熒光淬滅原理可以測量溶解氧或氣態(tài)氧的分壓，從而探測出環(huán)境的氧含量。
拉曼光譜測量：拉曼光譜與紅外吸收光譜同為研究物質(zhì)的分子振動能級從而分析物質(zhì)的組成，但相對于紅外吸收光譜，拉曼光譜的譜線較為簡單且具有*性，而且被測物不需進行前處理，因此在判斷物質(zhì)組成成分時有明顯的優(yōu)勢。拉曼光譜測量系統(tǒng)特別適用于反應過程監(jiān)控、產(chǎn)品識別、遙感及介質(zhì)中高散射粒子的判定。
激光誘導擊穿光譜(LIBS)測量：LIBS是一種用于固體、液體及氣體中進行實時、定性及半定量的光譜元素分析技術，其工作原理是高強度的脈沖激光聚焦在樣品表面，脈寬為10ns的激光脈沖蒸發(fā)樣品產(chǎn)生等離子體，隨著等離子體的冷卻，處于激發(fā)態(tài)的原子發(fā)射出元素的特征光譜，這個光譜被光纖探頭收集并傳送到光譜儀，通過光譜分析軟件中預存的樣品特征光譜進行比對分析。