據熒光的測溫機理，理論分析熒光材料的溫度特性，通過檢測熒光壽命實現溫度測量的系統，該系統能夠深入被測對象內部進行溫度測量。由于熒光光纖溫度傳感器具有測溫準確、分辨率高、抗電磁干擾等特點，該系統能夠可靠地應用于具有強電磁干擾的環境，尤其能夠深入人體內部對體內溫度進行測量。并且結合虛擬儀器技術，上位計算機與數據采集系統單片機通訊控制，界面美觀、操作簡單，可以在線實時測溫監測、保存數據等，提高了系統的自動化與智能化。

根據熒光材料的熒光特性，設計熒光光纖溫度測量系統的總體結構，選擇合適的能夠高效收集熒光信號的熒光探頭，并對組成系統的各個部件進行詳細的闡述，選擇檢測技術對熒光信號進行檢測。再次，選擇并設計激勵光源驅動電路，研究微弱信號的采集和處理，為保證測溫系統具有良好的重復性和測量精度，根據系統中各個器件的特性，設計低噪、高速的微弱信號檢測電路并簡述各部分功能。根據總體性能分析，選擇合適的數據采集芯片及處理方法對所采集到的信號進行數據處理。
最后，根據溫度檢測電路進行下位機軟件編程，利用軟件設計系統的虛擬儀器界面，并且設計通信電路，使上位計算機與下位機正常通訊，將采集到的信號通過計算機串口傳入上位計算機進行數據的處理與顯示，提高系統處理大量數據的效率和測量精度，界面優化美觀，容易操作，能夠在線實時監測溫度變化。

光纖傳感器優于其他傳感器件的最重要的特性之一——抗強電磁場干擾；遠距離傳輸；無任何化學反應，穩定性好；體積小，可制成細小的傳感器在狹窄的空間里測溫；光纖傳感器傳導光信號或者產生光信號，不會發生短路、爆炸等安全問題；可實現非接觸測量，不會影響被測對象的參數測量；光纖傳感器還具有其他特性，如大范圍測量，測量精度高，標定簡單等。

熒光光纖溫度傳感器不僅可以測量物體表面溫度，而且其探頭還可以深入物體內部或其他特定區域內對溫度進行測量；并且可實現溫度的絕對測量，被測物體表面的發射率不會影響其測溫精度，在中低溫范圍測量時還具有很高的靈敏度。光致發光這一物理現象是熒光光纖測溫法的工作機理。熒光是一種光輻射，是由紫外光、可見光、紅外光或者其它電磁波激發出來的。激勵光譜是能夠誘發熒光的入射光譜，是由其本身的吸收光譜所決定的。一般來說，激勵光的波長比熒光波長短，即激勵光光子能量大，但是熒光發射光譜的形狀與激勵光波長無關。