在工业生产、军事和医疗等领域都需要对温度参量进行实时的在线监测,尤其是军事和医疗领域对温度检测的精度提出了更高的要求。但是传统有源温度传感器（热电偶）在上述恶劣领域中容易受其他军用设备的电信号和外界环境中强电磁场的干扰,其测温精度和稳定性无法保证。因此,对外界绝缘的高精度荧光型光纤温度传感器的研究显得十分必要。本文首先对比分析了三种光纤荧光测温系统的原理和优势,最终选定荧光寿命型光纤温度传感器为研究重点。然后对系统硬件电路、软件与数据处理算法等关键技术展开深入研究与设计,实现了荧光型光纤温度传感器的原理样机。本论文主要工作内容如下:1.为保证荧光信号的完整性和一致性,本论文对发光二极管（Light-Emitting Diode,简称LED）的驱动电路和荧光信号的放大电路两个模块进行深入研究与设计。LED驱动电路基于脉宽调制技术和负反馈技术,实现光源的周期性调制和荧光信号强度的间接调控。该负反馈方案能够减少荧光强度的波动对系统测温精度的影响。为保证放大电路工作在线性区,通过负反馈技术对放大电路的静态工作电压进行矫正。该负反馈方案能够避免荧光信号产生截止失真或者饱和失真。2.荧光寿命计算的准确性取决于采样间隔和数据处理算法。本论文采用模拟数字转换器（Analog-to-Digital Converter,简称ADC）的定时器触发功能,同时配置直接存储器访问（Direct Memory Access,简称DMA）进行采样数据的传输,从而保证采样间隔的固定。在数据处理算法中,本论文实现了一种新型的加权线性最小二乘拟合算法。该算法无需设置初始猜测值。通过实验验证,该算法相比于优化前的加权线性最小二乘拟合算法的精度提高了约65.5%,并且数据处理算法的响应时间减少了约36.5%。3.基于荧光寿命与温度的相关性原理,本论文对系统的电路、软件和数据处理算法进行设计,实现了荧光型光纤温度传感器的原理样机。测试数据表明荧光寿命与温度具有良好的线性度。在25℃-100℃的温度范围内,该系统的最佳测温精度约为±0.1℃。