Часть светового потока, прошедшая через зеркало, через поляризатор, элемент S, анализатор направляется на измерительный вентильный фотоэлемент. Световой поток, отраженный от зеркала, проходит спектрально-нейтральный клин и попадает на компенсационный вентильный фотоэлемент, который с фотоэлементом непосредственно или после предварительного усиления подключается к измерительному прибору (например, гальванометру), к исполнительным органам систем контроля, управления, защиты и т. п.
Если угол между осью оптической системы и оптической осью элемента равен 90°, а углы, составленные плоскостями поляризации анализатора и поляризатора с оптической осью элемента S, равны по 45°, то между контролируемой силой Р и световым потоком Ф, падающим на фотоэлемент, существует зависимость где Фо световой поток, падающий на поляризатор; Я длина волны света, пропускаемого фильтром 3 к коэффициент пропускания поляризатора и анализатора;

С коэффициент фото упругости материала элемента; дополнительная разность хода лучей, обусловленная введением слюдяной пластинки для получения приблизительно линейной зависимости между потоком Ф и силой Р з диапазоне измерений. Чувствительность, пределы измерения и жесткость устройства могут варьироваться в широких пределах путем изменения коэффициента фото упругости, модуля упругости и размеров элемента S, яркости источников света, положения клина, определяющего величину Фо, за счет выбора фотоэлементов и исполнительных органов. Точность таких ФРС достигает 0,1%.

Для получения интерференционной картины (полос равной ширины) используется система, содержащая плоскопараллельные пластины из кварца и клинообразную пластину также из кварца, которые освещаются параллельным пучком монохроматического света, направляемым от источника через конденсор. Контролируемая сила Р прикладывается к пластине, работающей на изгиб. Между свободной поверхностью пластины и обращенной к ней поверхностью пластины образуется воздушный клин, перпендикулярный при направлению распространения пучка, в котором формируются интерференционные полосы.