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该技术主要依据光纤的光时域反射(OTDR)和光纤的背向喇曼散射温度效应。激光脉冲射入光纤内部，光子与光纤材料分子在内部相互作用，一部分光被反射回来，反射光携带着被散射光子运动的热信息。因此，被反射回来光的光谱携带了光纤的温度信息，可以测量沿光纤每一点的温度。
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光谱的分析包括激光在光纤中的传播速率，通常(像雷达原理)和光的速度一样，用很短的时间间隔(比如1米)去扫描整个光纤的长度，根据这样沿光纤的温度分布就可以决定了。需要提出的是所测得的每一点温度是一段光纤上的平均温度。由于光的速度很快，因此一条数千米长的光纤可以在不到一秒的时间内扫描完毕。
分布光纤温度传感技术设备包括两部分：传感光缆和主机。光缆里面通常有若干根光纤组成，光纤是温度敏感材料，因此沿着光纤(光缆)可以连续测量任意一点的温度。这就是一种研究温度变化的设备。