Если ширина щели равна ширине изображения одной полосы решетки, то при повороте зеркала в щель будут попадать попеременно светлые и темные полосы изображения решетки. Количество импульсов фототока, возникающих при этом и регистрируемых счетчиком, является мерой деформации. Перспективными являются фотореле напряжений (ФРН), использующие явление двойного лучепреломления в изотропной прозрачной среде под действием напряжений (явление фото упругости).

Обнаружение напряжений и контроль их величины осуществляются в таких ФРН по изменению интенсивности и спектрального состава поляризованного светового излучения при прохождении через контролируемый объект, выполненный из оптически активного материала. Световое излучение от источника горизонтально поляризуется поляроидом (поляризатором) и конденсором фокусируется на поверхности исследуемого объекта.

Часть света, прошедшая через объект, через диафрагму направляется на интерференционный фильтр, который изменяет соотношение интенсивностей спектральных составляющих света, а затем на поляроид (анализатор). Последний ориентируется так, чтобы гасилось излучение, прошедшее через ненапряженные участки исследуемого объекта. Если же объект напряжен, то часть светового потока проходит через анализатор и попадает на фотоэлемент.

Фототок зависит от интенсивности и спектрального состава падающего на фотоэлемент светового потока, несущего информацию о характере и величине напряжений. Такие ФРН, обладающие чувствительностью, на порядок более высокой, чем тензо резисторные устройства, позволяют контролировать распределение напряжений в прозрачных моделях (из эпоксидных, полиэфирных и других смол) при нагрузках, имитирующих нагружению моделируемой детали.