爆炸火焰的温度场分布表征了炸药的热毁伤性能,了解爆轰过程中的温度值对炸药的设计及改进起着至关重要的作用。爆炸具有瞬态性,而且高温、高压和强冲击的恶劣测温环境容易造成测试设备的毁坏,这就对高温火焰温度测量技术提出了更为苛刻的要求。基于这些问题,本文研究了利用原子发射双谱线法实现爆炸火焰温度测量。提出了一种全光纤结构的新型调制变换型光谱采集系统,通过对多模光纤的干涉理论的分析,选用了单模-多模光纤结构作为光谱分光元件,其原理是利用重建算法将散斑图案中的光谱信息恢复,同时提出了一种遗传-模拟退火算法来优化光谱信号。验证了长度为30米的多模光纤光谱系统能够分辨相隔仅为6pm的两条谱线,可见其具有极高的分辨率,并且对于稀疏光谱和具有一定带宽的连续光谱能够准确的重建。在高分辨率光谱采集系统的基础上设计了一套测温方案,由于光纤可以卷成一个小体积,实现了测温系统的小型化,之后通过optiBPM仿真软件得到了测温元素的特征光谱,获得其强度比误差为3%,表明了该系统的可行性。另外,设计了一种基于衍射光栅的测温系统,该系统利用了探测器的整个感光阵列来获得二维温度场。整套装置采用扫描振镜开窗的设计使得系统安装在地下,避免了爆炸对测量仪器的损害,并且使用ZEMAX软件对光路进行了仿真优化,使得设计更加合理。在波长标定过程中,使用五点三次平滑算法提升了光谱质量。最后,进行了煤粉-丁烷混合火焰的温度场测试,得到了490℃~1489℃的温度范围,验证了这套的温度测量系统是合理的。