본 발명은 간섭필터(dichroic filter) 없이 광섬유의 광원 방향성과 광원분류 기능 및 분광기를 이용하여 다중 뇌신호를 획득하는 광섬유 광도 측정 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 뇌신호 측정 장치는 제1 파장의 광신호 및 제2 파장의 광신호를 입력하는 광원부, 상기 제1 파장의 광신호를 제1 파장 범위로 투과하고, 상기 제2 파장의 광신호를 제2 파장 범위로 투과하는 여기 필터부, 상기 제1 파장 범위로 투과된 광신호와 상기 제2 파장 범위로 투과된 광신호를 광섬유의 제1 방향성에 기반하여 전달 받고, 전달된 광신호들을 결합한 결합 신호 또는 상기 결합 신호를 분할한 분할 신호를 출력하는 제1 분할결합부, 상기 결합 신호 및 상기 분할 신호 중 어느 하나의 신호를 광섬유의 제1 방향성에 기반하여 적어도 하나의 뇌신호 측정 대상에 전달하고, 상기 적어도 하나의 뇌신호 측정 대상으로부터 광섬유의 제2 방향성에 기반하여 돌아오는 측정 신호를 전달하는 제2 분할결합부, 상기 전달되는 측정 신호를 제3 파장 범위 및 제4 파장 범위 중 적어도 하나의 파장 범위로 투과하는 방출 필터부 및 상기 적어도 하나의 파장 범위로 투과된 측정 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 뇌신호 측정 대상의 적어도 하나의 뇌신호를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
