在镀膜过程中需要对一些重要参数进行监控，如膜层厚度、成分、表面光洁度、光透射率、反射系数、偏振特性等，都可以利用光谱学和双光束干涉的方法进行测量。光纤的使用为监控过程提供了灵活的工具，可以使光方便地进入或导出远方的真空超净室，而且可以同时为膜层分析提供多个几何量的测量选择。膜层的照明和发光的探测可以在相对于膜层的不同光纤位置进行，可以测量镜面反射、漫反射、传输、偏振、干涉、荧光和拉曼散射等。可以利用多根光纤同时监测多个参数，或者在不同的空间位置或掩模条件下同时测量。

用几个适宜结构的光纤探头，就可以在线监测生产的全过程。在一些场合中，可以通过监测离子源（如等离子源）的光谱辐射来确定镀膜过程中的条件效率。