温度场测量系统的工作过程如下：在计算机和数据采集电路的控制下，脉冲激光器发出光脉冲信号，光脉冲信号通过光纤放大器放大后经定向耦合器耦合到传感光纤中，传感光纤则置身于重质油温度场中。在传感光纤中传播的光脉冲，其传播过程中各点位置上引发的散射光（拉曼散射光中的斯托克斯和反斯托克斯）中的后向散射部分再次经过光纤传输通道进入定向耦合器耦合到接收通道。通过光学滤波后，滤掉能量相对较强的瑞利后向散射光，分离出载有温度信息的反斯托克斯光和斯托克斯光，分别送光电检测器进行光电信号的转换。再经过放大后，送到数据采集与处理电路进行A／D转换及信号的相关处理，并将处理后的信息送入计算机进行分析处理和显示。
2．2 测量系统的软件设计
系统的软件主要包括数据采集与处理端软件和计算机端软件。其中，数据采集与处理端软件主要负责实现信号的采集，目前这方面的技术已经十分成熟，这里不再赘述。本系统的计算机端软件采用的是NI公司的LabVIEW进行开发，主要实现温度场测试系统的控制、系统设置及温度场分布图显示等功能，软件界面如图2所示。
3 温度场测量系统的实验设计
根据结构框图1构建测量系统，脉冲光源选用国产大光腔大功率半导体激光器，入纤峰值功率达110 W，脉冲宽度为50 ns，中心波长为1 550 nm，偏移量小于2 nm；耦合器分光比是50：38：12，目的是减少光损耗；滤波器采用镀膜光学滤波片，并多片叠加使用以降低泵浦光的干扰，滤波器的波长偏移量小于5 nm；光电检测器要求带宽为80 MHz，选用C30902E/C30724E；放大器必须是高增益、宽带、低噪声的放大器，选用轨到轨运放AD8552；光纤传感器是由线性分布光纤温度传感器和分布光纤点式绕组温度传感器组成；数据采集电路的A/D转换器采用高速8位A/D转换器AD9048来实现，最高采样速率为35MSPS。
