目前，测温拉曼激光雷达分光系统的特点是体积较大、调整复杂、稳定性差，大多应用于地基载体平台，不适用于机载和星载等空基平台。因此，结构紧凑、体积小、稳定性好的高性能转动拉曼分光系统的研究是拉曼激光雷达发展的新方向，将为空基转动拉曼激光雷达的发展及研制提供一种全新的技术方案，具有重要的研究意义和应用价值。　　 论文从光纤布拉格光栅(FBG)的耦合模理论出发，基于光纤波导色散效应，进一步完善了耦合模理论分析高阶衍射光纤布拉格光栅的能力，仿真分析了FBG加工参数对性能参数的影响，设计了两种FBG分光结构的全光纤转动拉曼测温分光系统，并对FBG的性能参数进行了详细的讨论和分析，以保证对米瑞利信号具有107以上的抑制率，并成功地研制出核心分光器件一可见光波段光纤布拉格光栅，通过对所定制的光纤耦合器(FC)和FBG的性能进行实验评测与结果分析，提出了使用应变调谐的方法来改变光纤布拉格光栅的中心波长。　　 论文以光电倍增管为核心设计了基于光子计数技术的光电转换系统。该系统主要由光电倍增管、放大电路、光子计数器等组成。通过实验对该光电转换系统的PMT工作高压、甄别器阈值电平等工作参数进行优化选择，并测试了该系统的类型和实际死时间。实验结果表明该光电转换系统可实现单光子计数率不超过140MHz的微弱光探测。　　 论文通过对全光纤拉曼分光系统及光电检测等关键技术进行研究，为全光纤拉曼测温激光雷达系统的全面搭建提供了可靠的技术保障，推动了机载和星载等空基转动拉曼激光雷达的发展。