海水温度、盐度是研究海水物理特性和化学特性的基本参数,在水产养殖、环境安全、气象预报等领域均有重要意义,高效、准确的温度、盐度测量方法是我国新时代海洋发展战略的重要保障之一。532nm激光的水下衰减系数较小,基于该波长的非接触式拉曼散射海水温盐测量技术能够实现大面积、高精度的高速海水温度盐度测量,同时具有操作简单,结构稳定等优点,因而成为近年来研究热点。后向散射是水下探测的主要干扰因素之一,影响了检测精度及探测深度的进一步提高。距离选通是抑制海水后向散射的主要手段之一,同时是实现对不同深度的水温盐测量的必要方法,基于距离选通的水下拉曼探测系统将有效提高海水温度盐度探测能力。本文研究了拉曼光谱测量温度盐度的基本原理,分析了光谱特征与水体温度盐度的建模方法,理论研究了温度盐度对水体拉曼光谱特征值的影响,归纳了拉曼光谱的数据处理方法,为海水温度盐度的探测提供了良好的理论基础。设计并搭建了基于距离选通的水下温盐测量系统,编写了基于LabVIEW软件平台的拉曼光谱实时采集、数据处理的软件系统。应用时空累加算法、噪声处理、归一化处理、位移校准和激光衰减校准等光谱处理方法,有效提高了探测系统的灵敏度和信噪比。其次利用30W高重频激光器与100mJ高能窄脉冲激光器进行了探测能力对比实验,获得短水池不同温度盐度的水下拉曼散射光谱,分别建立了正、反面积比和对数面积比这三种光谱特征与海水温度盐度的线性关系,并利用得到的线性关系对待测溶液进行了温度盐度实时连续测量,实验验证了该系统的温度盐度测量精度和稳定性。实验证明,高重频激光器采用S_NHB/S_HB与温度盐度拟合的实验结果均较好,实时测温误差大约在±1℃,测盐误差大约为±1.5‰。最后利用该探测系统进行了水下温度测量,实现了对10-15.2米的实时拉曼位移谱获取,获得了不同水深的拉曼光谱数据,考虑到不同波长的激光在水下的衰减系数不同,应用光衰减系数对拉曼光谱进行了校准,并通过上文确定的测温方法对水下不同距离的温度进行了测量。