一种燃油箱氧含量光纤传感器检测装置，它包括激发光源、Y型光纤、光纤传感探针、检测池以及探测器，Y型光纤的入射端与激发光源相耦合，其接收端与所述探测器连接，光纤传感探针)一端与Y型光纤连接，其另一端位于检测池内，其中，该检测装置还包括一个可以过滤油滴和碳氢化合物的样气预处理单元，样气预处理单元一端与检测池连接相通，其另一端用于与燃油箱连接相通。本发明本证安全，可对燃油箱中的油滴及碳氢化合物气体进行处理，不会对传感探头造成污染，适合在燃油箱中复杂环境条件下实时在线测量氧含量。