本实用新型公开了一种用于高超声速低密度风洞稳定段的水冷聚光光纤探针。该光纤探针的轴线上从前至后依次安装有光学玻璃、凸透镜和光纤，光学玻璃的两侧安装密封圈Ⅰ；凸透镜和光纤外套装保护套管，保护套管的前端顶紧光学玻璃后方的密封圈Ⅰ，保护套管的后端设置凸台；光学玻璃和保护套管外套装外壳，外壳内设置冷却水通道，冷却水通道通过安装在外壳上的冷却水接头连接外置的冷却水系统，外壳的后端与保护套管后端的凸台通过连接螺母连接，外壳的后端与保护套管后端的凸台之间通过密封圈Ⅲ密封；外壳的中部设置台阶，台阶处套装套螺母。该光纤探针结构简单，可靠性强，能够将高超声速低密度风洞稳定段的高温高压气体产生的光引出至光学测量仪器上。