微型光纤光谱仪具有广泛的应用，由于其体积小，它适用于便携式、手持式、现场、在线、原位、生活和非破坏性的应用。由于使用了光纤，它适用于危险环境（包括化学、生物和放射性）的远程测量。由于光谱仪没有移动部件，可靠性高，适合在恶劣的工业现场工作。通过探测器显示，可以一次性获得全光谱，测试速度快，适合需要高速测量的应用，如工业在线检测和化学反应动力学监测。下面是一些典型的应用。
 

　　

　　1、透射/反射测量

　　

　　透射/反射光谱是材料本身的一个重要光学特性。在当今工业蓬勃发展的背景下，对材料本身特性的质量控制越来越严格，因此利用微型光纤光谱仪对透射/反射光谱进行快速、准确测量的技术也开始成熟。对于不同种类的样品，为了获得更好的光谱数据，透射和反射将演变为更多的形式。

　　

　　2、紫外线/可见光吸收光谱测量

　　

　　液体的吸光度测量可以通过不同的实验布局和波长范围来实现，如使用浸入式光纤探头或移动式样品池进行在线吸光度测量，或使用样品支架进行样品吸光度测量。对于测量紫外/可见光波长范围的光谱仪，可以选择200-1100nm的波长范围和1.4nm（FWHM）的分辨率。此外，还需要氘代卤素灯作为光源。针对不同的应用，可以选择不同的光纤探头。

　　

　　3、光学膜厚测量系统是基于白光干涉原理，可以测量10nm-50μm的膜厚，分辨率为1nm。薄膜测量常被用于半导体晶圆生长过程中，因为需要监测等离子体蚀刻和沉积过程；对于其他应用，如在金属和玻璃基片上电镀透明光学涂层，也需要测量涂层的厚度。

　　

　　4、辐射/发光

　　

　　辐射/发光测量可以使用不同的实验设备和不同的波长范围进行，如余弦校正器、准直透镜或积分球。微型光纤光谱仪光谱范围可以是紫外线/可见光波段，也可以是可见光/近红外波段。

　　

　　5、农业和食品

　　

　　在水果收获期间监测水果质量并向市场提供良好的产品，在现代食品生产的可持续性方面变得越来越重要。在生产过程中，关键数据大致包括可溶性固体含量、水含量或硬度。从市场的角度来看，在收获之后，我们可以继续监测瘀伤、烫伤、冻伤和腐烂的损害，这样生产者就可以在保持高产量的同时将好产品带给消费者。

　　

　　6、颜色测量

　　

　　一般来说，对于物体和浓稠液体的颜色测量可以采用不同的实验布局，如反射式光纤探头或积分球。在这种测量中，可以使用波长范围为380至780纳米、分辨率（FWHM）为5纳米的光谱仪；此外，还需要白色连续光源和白色反射瓦。不同的光纤探头可用于测量不同的应用，如纺织品、纸张、水果、酒、鸟类羽毛颜色等。

　　

　　7、荧光

　　

　　荧光测量是许多生物（叶绿素和类胡萝卜素）、生物医学（病理变化的荧光诊断）和环境监测的一种非常有效的测量方法。荧光测量通常需要一个高灵敏度的光谱仪。对于大多数荧光应用，产生的荧光能量只有激发能量的3%左右。荧光的光子能量比激发光小（所以波长较长），而且一般是散射光（向各个方向辐射能量）。