CN103337783B - 一种利用短腔光纤激光器的输出纵模测量温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用短腔光纤激光器的输出纵模测量温度的方法，所述方法包括如下步骤：a）搭建所述短腔光纤激光器，所述短腔光纤激光器包括依次连接的激光二极管泵浦源、波分复用器、布拉格光纤光栅、有源光纤和环形镜；b）将所述短腔光纤激光器与要测量温度的待测物体相接触；c）测量所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移量；d）计算得到待测物体的温度。根据本发明利用短腔式光纤激光器的特性可以精确测量温度，所搭建的光纤激光器结构小巧简单，测量精度高，便携性好，易于在多种场合应用。

Description

一种利用短腔光纤激光器的输出纵模测量温度的方法

技术领域

本发明涉及光纤激光器领域，特别涉及一种基于短腔光纤激光器的输出纵模对温度进行测量的方法。

背景技术

光纤激光器作为一种具有广阔应用前景的激光光源，具有宽带可调谐、较高的信噪比、较窄的输出激光线宽等优势，可广泛地应用于光纤传感、光纤通信、光学加工等领域。光纤激光器由泵浦源、谐振腔和增益介质三部分构成。光纤激光器的腔长越长，光纤的非线性效应就越明显，因此有必要缩短光纤的长度，同时短腔也是光纤激光器实现单纵模运作的重要条件。短腔式光纤激光器结构简单且易于实现，该结构通常由一对光纤光栅和连接在中间的增益介质组成，该结构被称作分布式布拉格反射型光纤激光器（Distribute Bragg Reflection，DBR）。短腔式光纤激光器通常用于产生窄线宽激光输出，美国NP Photonics公司利用2cm长掺铒磷酸盐玻璃光纤DBR激光器获得了功率为100mW，线宽2kHz的激光输出；1992年Ball等人首次在50cm长的掺Er³⁺光纤两端，加上1.25cm长、具有相同布拉格波长、反射比分别为72%和80%两个布拉格光栅，用980nm LD泵浦得到与布拉格波长一致的1548nm单频输出，线宽为47kHz；2007年光库通讯面向市场推出了一款腔体长度小于5cm，线宽小于3kHz，输出功率达150mW的光纤激光器。短腔式光纤激光器具有输出纵模

个数少且输出稳定无跳模现象等优势，常被用于光纤传感领域，因此设计一种基于短腔式光纤激光器的纵模传感系统具有重要的理论意义和应用价值。

温度的测量和温度传感器的研究是传感系统中一个重要的方向。测量温度的方法很多，按照测量体是否与被测介质接触，可分为接触式测温法和非接触式测温法两大类。接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象相接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种测温方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。非接触测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可避免接触测温法的缺点，具有较高的测温上限。此外，非接触测温法热惯性小，可达千分之一秒，便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他介质的影响，这种测温方法一般测温误差较大。根据这两种测温方法，测温仪表也可以分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表。

由于短腔式光纤激光器的纵模输出可以作为传感系统，因此，需要一种能如何利用短腔式光纤激光器的特性来精确测量温度的方法和系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用短腔式光纤激光器的输出纵模特性来精确测量温度的方法和系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种利用短腔光纤激光器的输出纵模测量温度的方法，所述方法包括如下步骤：a）搭建所述短腔光纤激光器，所述短腔光纤激光器包括依次连接的激光二极管泵浦源、波分复用器、布拉格光纤光栅、有源光纤和环形镜；b）将所述短腔光纤激光器与要测量温度的待测物体相接触；c）测量所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移量；d）计算得到待测物体的温度。

优选地，所述步骤d）中的计算是根据已标定的所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移与温度之间的关系曲线，读取步骤c）所测量的输出纵模漂移所对应的温度。

优选地，通过将所述短腔光纤激光器接触已知温度且温度变化可控的温控装置，来标定得到所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移与温度之间的关系曲线。

优选地，所述关系曲线通过线性拟合或最小二乘拟合得到。

优选地，所述短腔光纤激光器的有源光纤选自掺铒光纤、掺镱光纤或铒镱共掺光纤。

优选地，所述待测物体为气体或液体。

优选地，所述待测物体为棒状固体，将所述短腔光纤激光器缠绕在所述棒状固体上并用固定件固定。

优选地，所述固定件为环氧树脂或丙烯酸酯。

优选地，所述环形镜包括耦合器，所述耦合器的分光比为0.50。

优选地，所述温度控制装置是电加热片。

根据本发明利用短腔式光纤激光器的特性可以精确测量温度，所搭建的光纤激光器结构小巧简单，测量精度高，便携性好，易于在多种场合应用。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出根据本发明第一实施例的测量温度的短腔光纤激光器系统；

图2示出了图1中的环形镜的工作原理图；

图3示意性示出根据本发明第二实施例的测量温度的短腔光纤激光器系统；

图4示出了拟合的温度与短腔光纤激光器输出纵模漂移之间的关系曲线；

图5示出了激光输出纵模漂移的变化随温度变化的波形图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

针对本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

本发明提供了一种基于短腔光纤激光器的输出纵模对温度进行测量的方法。根据本发明的短腔光纤激光器，使用激光二极管作为光纤激光器的泵浦源，采用掺杂稀土元素的有源光纤作为光纤激光器的增益介质，结合布拉格光纤光栅（FBG）、环形镜（FLM）和波分复用器（WDM）实现对温度的标定以及测量。

激光器输出激光满足的谐振条件为：当激光器谐振腔的腔长为激光半波长的整数倍时，发生谐振。因此理论上在谐振腔中存在无数个波长产生谐振。相邻两个谐振频率之间的间隔，被称为自由光谱范围（FreeSpectral Range，FSR），相邻两束激光的光程差Δ=2nL，n为介质的折射率，L为谐振腔的物理腔长。自由光谱范围FSR即输出激光的相邻纵模频率间隔，其物理含义是光子在谐振腔内往返一次所用时间的倒数，可由真空中的光速c导出，即

$\mathrm{FSR}={\mathrm{\Δv}}_q=\frac{c}{\mathrm{\Δ}}=\frac{c}{2\mathrm{nL}}---\left(1\right)$

Δν_q=ν_q+1-ν_q     （2）

因此激光器的谐振腔腔长L越短，自由光谱范围FSR越大，在增益介质提供增益的波长内可能谐振的波长就越少，这样有助于减少输出激光的模式数。因此采用较短的腔长L可以减少纵模输出，便于进行模式间隔的测量。改变谐振腔周围温度会引起腔长L发生膨胀或收缩，从而使输出激光的纵模发生漂移。通过在标准环境下对温度进行标定，拟合出纵模漂移随温度的变化曲线，可以根据该曲线对标定范围内的温度进行测量。

短腔光纤激光器系统搭建

图1示意性示出根据本发明第一实施例的测量液体温度的短腔光纤激光器系统。根据本发明的测量温度的短腔光纤激光器系统100包括由依次连接的激光二极管泵浦源101、波分复用器102、布拉格光纤光栅103、有源光纤104和环形镜105构成的短腔光纤激光器。激光二极管泵浦源101、波分复用器102、布拉格光纤光栅103、有源光纤104和环形镜105可以通过熔接的方式搭建。将所述短腔光纤激光器100置于水浴室107中，可以通过固定件106固定在水浴室107中。然后将整个系统设置在温度控制装置108上。温度控制装置108例如采用电加热片或电热板等。有源光纤104作为短腔光纤激光器的增益介质，布拉格光纤光栅103和环形镜105构成谐振腔的两个反射端面。波分复用器102用于将激光二极管泵浦源101产生的泵浦光耦合进入有源光纤104。固定件106可以选取环氧树脂（Epoxy Resin）或丙烯酸酯作为胶粘剂，例如可以以胶粘方式将环形镜105固定在水浴室107的内表面上。

有源光纤104的材料是石英玻璃，而石英玻璃的材质特性会随着环境温度的变化而变化。通过待测的环境温度对玻璃的影响特性，可以确定温度对光纤长度的影响关系。具体地，在温度控制装置108加温的条件下对短腔光纤激光器100的谐振腔腔长实现控制，引起谐振腔腔长发生相应的伸长或缩短，从而导致输出激光的纵模发生漂移。当温度上升，导致腔长伸长时，输出的纵模向长波方向漂移；当腔长减小时，输出的纵模向短波方向漂移。通过逐渐升高或降低温度，记录纵模漂移相应增大或减小的数值，得到纵模变化随该温度的变化曲线。

图1所示的示例为利用短腔光纤激光器系统测量液体的温度之前进行标定的设置方案，标定的方法将在下文描述。在该标定方案中，温度控制装置108的温度是已知的，且可以调节。通过控制温度控制装置108的温度，来对水浴室107中的液体（例如水）进行加热，从而使得设置在水浴室107中的短腔光纤激光器系统的环境温度发生变化，引起谐振腔腔长发生相应的伸长或缩短，从而导致输出激光的纵模发生改变，然后绘制相应的变化关系曲线。在标定之后，在进行实际测量时，将短腔光纤激光器系统置于待测液体中，与待测液体相接触，通过测量短腔光纤激光器系统的输出纵模变化，比照标定的曲线即可得到待测液体的温度。

以类似的方式还可以利用根据本发明的短腔光纤激光器系统测量气体的温度，即将水浴室107替换为气体室即可。采用水浴进行标定，在一定的范围内确定下温度与纵模漂移之间的关系，整个系统的标定曲线确定后可以应用于液体、温度等环境的测量。

有源光纤104可以选用较短长度（例如在厘米数量级），优选掺杂有稀土元素并具有较高的掺杂浓度（例如铒镱共掺，峰值吸收在40±10dB/m1535nm），以降低系统的泵浦阈值。布拉格光纤光栅103具有较高的反射率（针对特定波长的反射率在90%以上）以减少激光输出纵模个数，其反射中心波长决定激光器输出激光的中心波长。激光二极管泵浦源101根据有源光纤104掺杂稀土的吸收谱线来确定。根据本发明的实施方式的波分复用器102、布拉格光纤光栅103和环形镜105的参数选择均需要同泵浦波长、激光器出射波长、有源光纤参数匹配，具体的参数如表1所示。

表1根据本发明的短腔光纤激光器参数

根据本发明，光纤的芯径由所采用的有源光纤决定，包层芯径优选为125μm，光纤纤芯的芯径可以选用4μm、8μm或10μm，优选为10/125μm。根据所选定的芯径选取匹配的FLM、WDM、LD尾纤芯径。掺铒光纤所匹配的泵浦波长可采用980nm或1480nm，掺镱光纤的泵浦波长可采用976nm或915nm，铒镱共掺光纤的泵浦波长可采用976nm，根据波长和芯径参数进一步确定FLM、WDM的参数。最终出射的激光波长在有源光纤一定增益范围内（如1530-1560nm）由布拉格光纤光栅的反射波长确定。掺镱光纤的典型出射波长为1535nm，掺铒光纤的典型出射波长为1064nm，铒镱共掺光纤的典型出射波长为1550nm。

例如，在本实施例中，若选用芯径为10/125μm掺铒光纤作为增益介质，LD尾纤、WDM和FLM需选取同样型号芯径。LD输出波长976nm，WDM工作波长976/1550nm，FLM工作波长1550nm，FBG选取范围为1530nm-1560nm，可在该范围内获得激光输出。实验中若选用芯径为10/125μm掺镱光纤作为增益介质，LD尾纤、WDM和FLM需选取同样型号芯径。LD为915nm单模输出，WDM工作波长915/1064nm，FLM工作波长1064nm，FBG选取1064nm附近，可在该范围内获得激光输出。

图2示出了图1中的环形镜105的工作原理图。如图2所示，根据本发明的环形镜105通过熔接耦合器1051的两个输出端制成。当信号光P_in从信号输入端201输入时，在耦合器1051的两个输出端口被分为两束光，即沿图中逆时针传输的P₁光和沿顺时针传输的P₂光，这两束光P₁和P₂经过传输后在耦合器1051处相干，从信号输入端201输出反射光P_r，从信号输出端202输出透射光P_t。设耦合器1051的分光比为k，在忽略耦合器1051本身损耗和光纤损耗的前提下，当入射光功率为P_in时，反射功率P_r和透射功率P_t分别为

P_r=4k(1-k)P_in     （3）

P_t=(1-2k)²P_in     （4）

由式(3)和(4)可得光纤环形镜的反射率R和透射率T分别为

R=4k(1-k)     （5）

T=(1-2k)²     （6）

因此当分光比k=0.50时，R=1，T=0，环形镜105具有最高反射率，起到环形射镜的作用。因此，根据本发明的优选实施方案，环形镜105中的耦合器1051的分光比为50:50，即分光比k=0.50。

图3示意性示出根据本发明第二实施例的测量温度的短腔光纤激光器系统。根据本发明第二实施例的测量温度的短腔光纤激光器系统300包括由依次连接的激光二极管泵浦源301、波分复用器302、布拉格光纤光栅303、有源光纤304和环形镜305构成的短腔光纤激光器。激光二极管泵浦源301、波分复用器302、布拉格光纤光栅303、掺杂稀土元素的有源光纤304和环形镜305可以通过熔接的方式搭建。将所述短腔光纤激光器的布拉格光纤光栅303、有源光纤304和环形镜305缠绕并通过固定件306固定在棒状温度控制装置307上。掺杂稀土元素的有源光纤304作为短腔光纤激光器的增益介质，布拉格光纤光栅303和环形镜305构成谐振腔的两个反射端面。波分复用器302用于将激光二极管泵浦源301产生的泵浦光耦合进入有源光纤304。固定件306可以选取环氧树脂或丙烯酸酯作为胶粘剂，以胶粘方式分别将布拉格光纤光栅303和环形镜305两端固定在棒状温度控制装置307的表面上。

图3所示的示例为利用短腔光纤激光器系统测量固体的温度之前进行标定的设置方案。在该标定方案中，温度控制装置307的温度是已知的，且可以调节。通过控制温度控制装置307的温度，使得与该温度控制装置307接触的短腔光纤激光器系统的温度发生变化，引起谐振腔腔长发生相应的伸长或缩短，从而导致输出激光的纵模发生漂移，然后绘制相应的变化关系曲线。在标定之后，在进行实际测量时，将短腔光纤激光器系统以同样的方式固定于待测件上，通过测量短腔光纤激光器系统的输出纵模变化，比照标定的曲线即可得到待测件的温度。

根据本实施方式的波分复用器302、布拉格光纤光栅303和环形镜305等器件的参数选择均需要同泵浦波长、激光器出射波长、有源光纤参数匹配，具体的参数也可参照表1进行选择。

温度的标定及测量

利用根据本发明的短腔光纤激光器系统进行温度测量前，先要利用已知的可变化的温度对短腔光纤激光器的输出纵模变化和其对应的已知温度之间的关系进行标定，并绘制对应的关系曲线。将根据本发明的短腔光纤激光器系统置于密闭气体室或水浴室中，然后通过已知温度且温度变化可控的温控装置进行加热从而调节温度。或将短腔光纤激光器系统直接固定于已知温度且温度变化可控的温控装置上。调节温控装置的温度变化，该光纤激光器的谐振腔长的尺寸将随外加温度的变化而变化，从而导致与之固定的短腔光纤激光器系统输出纵模的变化，从而根据其变化的对应关系利用输出纵模变化对温度进行标定或测量。

按图1或图2所示结构搭建短腔光纤激光器系统，逐渐增加或降低温度控制装置的温度，导致输出激光的纵模发生漂移，记录数据并拟合曲线进行标定。

光纤光栅的波长λ_B=2n_effΛ，其中n_eff为导模的有效折射率，Λ为光栅周期。引起光纤光栅λ_B漂移的有多种因素，若只考虑温度T的影响，则λ_B、n_eff、Λ只是T的函数。设初始时光栅所处的温度场温度为T₀，将λ_B(T)作泰勒展开，保留到二次项，则

${\mathrm{\λ}}_B\left(T\right)={\mathrm{\λ}}_B\left(T_0\right)+\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}\·\mathrm{\ΔT}+\frac{1}{2}\frac{{\mathrm{d\λ}}_B^2}{{\mathrm{dT}}^2}\·{\mathrm{\ΔT}}^2---\left(7\right)$

式中ΔT=T-T₀，由λ_B=2n_effΛ和公式（7）可得：

$\frac{{\mathrm{\Δ\λ}}_B}{{\mathrm{\λ}}_B}=\frac{{\mathrm{\λ}}_B\left(T\right)-{\mathrm{\λ}}_B\left(T_0\right)}{{\mathrm{\λ}}_B\left(T\right)}=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}\·\mathrm{\ΔT}+\frac{1}{2}\·\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B^2}{{\mathrm{dT}}^2}\·{\mathrm{\ΔT}}^2---\left(8\right)$

公式8可以简化为：

$\frac{{\mathrm{\Δ\λ}}_B}{{\mathrm{\λ}}_B}={\mathrm{\η}}_{T1}\·\mathrm{\ΔT}+{\mathrm{\η}}_{T2}\·{\mathrm{\ΔT}}^2=({\mathrm{\η}}_{T1}+{\mathrm{\η}}_{T2}\·\mathrm{\ΔT})\·\mathrm{\ΔT}={\mathrm{\η}}_T\·\mathrm{\ΔT}---\left(9\right)$

其中，公式（9）中

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\η}}_{T1}=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}\\ {\mathrm{\η}}_{T2}=\frac{1}{2}\·\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B^2}{{\mathrm{dT}}^2}\\ {\mathrm{\η}}_T={\mathrm{\η}}_{T1}+{\mathrm{\η}}_{T2}\·\mathrm{\ΔT}\end{array}\right.$

η_T1和η_T2分别表示光纤光栅的一阶温度灵敏度系数和二阶温度灵敏度系数，η_T表示有效线性温度灵敏度系数。对λ_B=2n_effΛ取自然对数并对T求导数，得

$\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}=\frac{1}{n_{\mathrm{eff}}}\·\frac{{\mathrm{dn}}_{\mathrm{eff}}}{\mathrm{dT}}+\frac{1}{\mathrm{\Λ}}\·\frac{\mathrm{d\Λ}}{\mathrm{dT}}---\left(10\right)$

其中代表光纤光栅的热光系数，用ξ表示；代表光纤光栅的热膨胀系数，用α表示，因此公式（10）可以写成：

$\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}=\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α}---\left(11\right)$

因此有：

$\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{d^2{\mathrm{\λ}}_B}{{\mathrm{dT}}^2}=[\frac{\mathrm{d\ξ}}{\mathrm{dT}}+\frac{\mathrm{d\α}}{\mathrm{dT}}+{(\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α})}^2]---\left(12\right)$

所以有：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\η}}_{T1}=\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α}\\ {\mathrm{\η}}_{T2}=\frac{1}{2}[\frac{\mathrm{d\ξ}}{\mathrm{dT}}+\frac{\mathrm{d\α}}{\mathrm{dT}}+{(\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α})}^2]\\ {\mathrm{\η}}_T=(\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α})+\frac{1}{2}[\frac{\mathrm{d\ξ}}{\mathrm{dT}}+\frac{\mathrm{d\α}}{\mathrm{dT}}+{(\mathrm{\ξ}+\mathrm{\α})}^2]\·\mathrm{\ΔT}\end{array}\right.---\left(13\right)$

在室温下，熔融石英的热膨胀系数和热光系数为：α≈0.5×10^-6/℃；ξ≈8.3×10^-6/℃，所以：

因此由公式（9）可以推导出温度变化ΔT与输出波长变化Δλ_B呈线性关系。将温度变化ΔT与纵模变化量Δλ_B进行曲线拟合：

曲线拟合可采用线性拟合，如公式（15）所示。

y=ax+b     （15）

曲线拟合也可采用最小二乘拟合，由下述等式（16）和（17）可推出拟合曲线。

$\frac{\∂S}{{\∂a}_0}=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(y_i-a_0-a_1{x}_i)=0---\left(16\right)$

$\frac{\∂S}{{\∂a}_1}=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(y_i-a_0-a_1{x}_i)x_i=0---\left(17\right)$

解方程组，求出a₀和a₁，就可构造出满足平方逼近条件的逼近函数。

f(x)=a₀+a₁x        （18）

最终，通过温度与激光输出纵模漂移量之间的关系曲线对温度进行测量。利用温度标定曲线，确定谐振腔所受到的温度。图4示出了拟合的温度与激光输出纵模漂移量之间的关系曲线。图4中纵轴所示的温度T是在确定了测量件的初始温度后，由拟合得到的ΔT转换得到的。

在利用标定好的温度与激光纵模漂移量之间的关系曲线进行温度测量时，将根据本发明的短腔光纤激光器置入待测温度场中，通过光谱仪采集激光器输出的波长λ_B变化趋势，得到λ_B间隔即纵模变化量Δλ_B，比照所标定的已知温度与激光纵模漂移量之间的关系曲线，即可得到待测物体的温度大小。

图5示出了示意性的激光输出纵模漂移的变化随温度变化的波形图。如图5所示,本发明的激光器是单纵模输出，通过标定某一温度下（在本实施例中是26℃）的波长为标准波长，随着温度升高，该标准波长的中心波长向图所示的右方偏移，而随着温度降低，该标准波长的中心波长向图所示的左方偏移。通过光谱仪采集激光器输出的波长λ_B变化，得到中心波长偏移量，比照曲线即可得到待测温度的大小。

根据本发明利用短腔式光纤激光器的特性可以精确测量温度，所搭建的光纤激光器结构小巧简单，测量精度高，便携性好，易于在多种场合应用。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种利用短腔光纤激光器的输出纵模测量温度的方法，所述方法包括如下步骤：

a)搭建所述短腔光纤激光器，所述短腔光纤激光器包括依次连接的激光二极管泵浦源、波分复用器、布拉格光纤光栅、有源光纤和环形镜；

b)将所述短腔光纤激光器与要测量温度的待测物体相接触；

c)测量所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移量；

d)计算得到待测物体的温度；

其中步骤d)中的计算是根据已标定的所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移与温度之间的关系曲线，读取步骤c)所测量的输出纵模漂移所对应的温度；通过将所述短腔光纤激光器接触已知温度且温度变化可控的温控装置，来标定得到所述短腔光纤激光器的输出纵模漂移与温度之间的关系曲线，所述曲线由以下公式来标定：

$\frac{{\mathrm{\Δ\λ}}_B}{{\mathrm{\λ}}_B}=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B}{\mathrm{dT}}\·\mathrm{\ΔT}+\frac{1}{2}\·\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_B}\·\frac{{\mathrm{d\λ}}_B^2}{{\mathrm{dT}}^2}\·{\mathrm{\ΔT}}^2,$

其中，△T表示温度的变化；λ_B表示光纤光栅的波长；△λ_B表示光纤光栅的波长的漂移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述关系曲线通过线性拟合或最小二乘拟合得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述短腔光纤激光器的有源光纤选自掺铒光纤、掺镱光纤或铒镱共掺光纤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述待测物体为气体或液体。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述待测物体为棒状固体，将所述短腔光纤激光器缠绕在所述棒状固体上并用固定件固定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述固定件为环氧树脂或丙烯酸酯。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述环形镜包括耦合器，所述耦合器的分光比为0.50。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述温度控制装置是电加热片。