实时准确地遥感海洋温度剖面信息对于了解海洋性质、海洋中生物多样性具有重要的意义。同时也能通过海洋温度剖面信息来预测天气或者气温变化。目前大范围的海洋温度信息主要是海表温度信息,来源于被动遥感卫星,温度剖面信息比较缺乏。布里渊散射因为其频移量对温度敏感、散射谱线窄不易受背景噪声影响等特点为海洋温度剖面的主动遥感提供了可能。基于布里渊散射进行温度测量的关键是准确获取布里渊频移信息,再通过经验公式及假定的盐度信息反演被测区域温度。而在温度剖面反演过程中,因盐度剖面随季节、区域存在较大变化,所以准确假定盐度信息势必存在困难。另外,海表的随机抖动迫切需求探测系统有较大接收视场。为此,本文采用基于碘分子吸收池的边缘探测技术,将携带温度信息的布里渊散射光分束后,通过三个压强不同的碘分子吸收池从而形成三个探测通道,得到两个信号强度比值信息,即可去除激光强度噪声的影响。在温度反演过程中,无需事先假定盐度信息、通过迭代算法即可同时得到被测区域的温度和盐度信息。最后,通过实验验证了利用该条技术路线进行温度测量的性能。论文从理论上说明了使用三个压强不同的碘分子池可以在事先不知道海水温度和盐度的情况下以0.2K的温度误差反演出温度、且能够精确反演出盐度;从实验中证明了基于布里渊散射的海洋温度反演系统可以实现1°C的温度分辨率。本论文主要研究内容包括几点:1.对基于碘分子吸收池的边缘探测机理进行了仿真。利用仿真软件模拟了碘分子在波数在18786.40334cm-1至18793.45934cm-1的吸收谱线;并再此基础上模拟了光散射过程,包括瑞利散射和布里渊散射。通过模拟边缘探测过程得到的温度-信号强度归一化曲线确定了激光器输出中心波长为532.2334112nm。2.提出了一种新的迭代算法。算法在假定盐度为30‰至40‰的范围内,利用三个压强不同的碘分子吸收池,通过其得到的两个比值信息可对温度、盐度进行同时反演。为将温度反演精度控制在0.2K以内,该算法要求系统抖动不超过1.3‰。论文对算法的可靠性和稳定性进行了分析。3.对碘分子吸收谱线进行了实际测量。基于仿真结果搭建了实际测量系统,以不同的波长扫描频率和不同的碘分子池温度测量了碘分子吸收曲线,选定了最佳扫描测量频率最佳碘分子池温度。同时分析了激光器的频率稳定性、瑞利散射光强、瑞利散射峰的半高全宽等因素对测量系统的影响。实验及仿真结果表明温度测量结果对瑞利散射光强敏感,瑞利散射峰的半高全宽、激光器的的抖动影响不大。4.搭建实验系统,对激光器输出中心波长、可调光纤准直器的摆放角度、可调光纤准直器的焦距具体进行了定标。在实验室条件下模拟了海水的测量环境进行了基于布里渊散射的海洋温度实验,分析了实验结果、提出了实验改进方法。本文的研究工作从基础理论分析,到提出算法进行仿真模拟,再到最后的实验验证。从理论上提出了基于布里渊散射的海水参数测量反演算法,从实验中选定了激光器的输出中心波长、碘分子池吸收温度、以及对各项实验参数进行了定标。从实验上得到了基于碘分子池的边缘探测技术的温度-归一化曲线。本文所得到的研究方法和研究结论为不仅基于布里渊散射的海水参数测量理论提供了有力的支持,同时也为此技术走向实际测量、走向实际应用奠定了一定的基础。