本发明提供了一种用于燃烧场测量的光纤阵列光学探头，包括发射端传感器和接收端传感器。发射端传感器包括一个单模光纤阵列、两个光纤盖板、两个光纤法兰、一个透镜仓、一个一体化透镜阵列、一个蓝宝石窗口和两个修切垫；接收端传感器包括一个多模光纤阵列、两个光纤盖板、两个光纤法兰、一个透镜仓、一个一体化透镜阵列、一个蓝宝石窗口和两个修切垫；发射端和接收端的区别在于光纤阵列的类型不同，前者为单模光纤阵列，后者为多模光纤阵列；通过装配和调节后，可实现发射端和接收端一一对应，实现被测流场内的气体参数测量。本发明的光纤阵列光学探头具有结构紧凑、测量空间分辨率高、通用性强、装调方便等优点。