长距离的温度监测在工程实际场景中有着广泛的用途,在输气管线泄漏监测、高压输电线路以及电缆廊道等大范围、长距离场景中都需要对温度进行准确、快速且高空间密度的测量监控。近年来,在光纤传感领域,基于拉曼散射的分布式温度测量系统、基于布里渊散射的光时域分析仪以及基于光纤光栅的温度测量系统已经大量投入了实际使用,这些产品在传感距离上实现突破时往往很难兼顾测量精度和响应时间等其他指标,或者精度高响应快但是传感距离太短。光栅阵列传感技术是全新的光纤光栅传感技术,这种技术使光栅传感器复用数目得以大幅度增加,同时还保留了光栅测温高精度、快响应的优点。本文正是基于光栅阵列技术,面向大范围、长距离应用场景设计了一套光栅阵列温度解调系统,完成了包括系统设计和系统性能测试等工作。本文的研究内容和主要工作如下:（1）论述了长距离温度传感的应用场景和实用性,随后对光纤传感领域几种主流的温度测量技术进行了描述。接下来对光栅阵列传感技术用于温度测量进行了介绍。（2）从光纤光栅实现温度解调传感的原理出发,推导了光栅波长与温度变化的关系,介绍了常用的光纤光栅解调方法。随后对光栅传感阵列的指标、制备和特点等做了详细的说明,并对基于光栅阵列技术实现温度测量的系统方案做了描述,包括系统的结构、组成和解调过程等。（3）基于光栅阵列温度测量技术,分析了突破传感距离的关键要素,重点对损耗问题进行了计算分析。随后对拉曼放大器的原理进行了描述,并将其引入了面向长距离温度传感的光路结构中,相应设计了整体的测温系统结构,对主要器件进行了优化。（4）对基于光栅阵列的长距离温度测量系统进行了调试,对其温度解调的算法以及软件做了介绍。完成了系统性能实验,并提出了优化测量效果的方案,实现了在60km传感距离处温度测量精度1℃,系统对温度变化响应时间10s以及系统空间分辨率为1m等性能指标。