提出一种用于复杂内轮廓表面检测的新型单模光纤传感器,建立了镜面反射条件下的数学模型。根据轮辐式设计的二维光纤阵列探头结构,不仅可以得到被测点处的高度信息,还可同时得到倾斜信息,有效地解决了高度测量时表面倾斜给测量带来的影响。能对光源波动、表面反射率变化等引起的测量信号不稳定问题起到一定的补偿作用。为了提高采样效率,提出了一种曲线外插估计法,给出下一个测量点的位置。实验结果表明该方法能够有效地应用于逆向工程中产品内表面的检测之中。关键词: 单模光纤传感器; 内表面测量; 自适应采样; 外插估计