هوا از 78 % نیتروژن، 20.9% اکسیژن و 1 % گازهای دیگر تشکیل شده است و اکسیژن عنصری فراگیر در طبیعت و موجودات زنده است. اکسیژن در بسیاری از واکنش های شیمیایی و بیوشیمیایی به عنوان واکنش دهنده و یا فرآورده نقش دارد و اندازه گیری میزان آن کاربردهای بسیاری در زمینه هایی مثل پرورش آبزیان، تصفیه و بازیافت آب آشامیدنی، محیط زیست و کشاورزی، کنترل کیفیت هوا، صنایع غذایی و بسته بندی، زیست فناوری، پزشکی، داروسازی، هوا فضا و صنایع مادر مانند نفت و گاز دارد.
بنابراین چالش های زیادی برای توسعه فناوری های پیشرفته برای سنجش دقیق میزان غلظت اکسیژن در محیط های مختلف صورت گرفته است که هرکدام مزایا و محدودیت های خاص خود را داراست. از اواسط قرن بیستم با ساخته شدن سنسورهای اکسیژن الکتروشیمیایی مثل الکترود کلارک و سنسور زیرکونیم اندازه گیری اکسیژن وارد فاز جدیدی از دنیای علم شد. روش تیتراسیون رینکلر مرجع بسیاری از اکسیژن مترهای امروزی است اما بزرگترین مشکل آن عدم امکان اندازه گیری در لحظه است . الکترود کلارک نیز علیرغم کاربردهای متعدد، در اندازه گیری های مقادیر اندک اکسیژن کارامد نمی باشد زیرا در فرایند اکسایش-کاهش مقداری از اکسیژن محیط را مصرف می کند. همچنین نگهداری و کالیبره کردن آن با توجه به طول عمر کم پروب شیمیایی، امری دشوار است.
همچنین این سنسورها نیاز به کالیبراسیون متعدد و هزینه نگهداری بالا دارند. یکی از فناوری های پیشرفته و دقیق برای اندازه گیری اکسیژن به کارگیری فناوری فوتونیکی براساس مواد نورگسیل است. این سنسورها ویژگی های منحصر به فردی دارند که آنها را از سایر سنسورهای اکسیژن متمایز می کند از جمله مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد: