使用光纤布拉格光栅（FBG）技术测量物理量变化的原理之一是时分复用。光程的不同长度可导致光信号在单根光纤内不同光纤布拉格光栅（FBG）位置处传播时的所需时间（“飞行时间”）不同。

光脉冲耦合到光学传感光纤中且被时域解析，从而实现将时间调制信号转换成不同光纤布拉格光栅（FBG）的空间分布。对波长域中的逐个FBG信号进一步解析，可获得每个单独的FBG具备的传感信息。

在此需使用中等反射率的光纤布拉格光栅（FBG）。所有光纤布拉格光栅（FBG）通常具有相似的中心波长，这使拓展其复用性成为可能。由高应变或温度梯度引发的光谱串扰将不会干扰待测的传感信号。此外，可互换的光学传感线在简化光纤及其系统设计的同时也实现了相关技术的标准化。

基于时分复用技术的光纤布拉格光栅（FBG）在传感领域应用的最大挑战是确定不同光纤布拉格光栅（FBG）之间所需的最小空间间隔。通常，该间隔在1m范围内。