1.基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，包括传感系统，其特征在于，所述传感系统包括脉冲光源、环形器、光纤光栅传感器阵列、衰减器、滤波器、单光子探测器、时间数字转换器、信号处理系统、传感光纤；所述脉冲光源与环形器的一端口相连，环形器的二端口与所述传感光纤和光纤光栅传感器阵列相连，环形器三端口与衰减器相连，衰减器与滤波器com端相连，滤波器的两个输出端口分别与第一单光子探测器、第二单光子探测器两个输入端口相连，第一单光子探测器、第二单光子探测器相应的两个输出端口与时间数字转换器相连，时间数字转换器与信号处理系统连接；具体步骤如下：S1、脉冲光源输出具有特定脉宽和峰值功率的脉冲光；S2、脉冲光产生的信号进入光纤光栅传感器产生的拉曼反斯托克斯光经环形器进入传感光纤和光纤光栅传感器阵列，对外界温度和应变信息进行探测；S3、拉曼反斯托克斯光及光纤光栅传感器的反射光经环形器的二端口、三端口进入衰减器，衰减后的光进入滤波器，滤波器将反斯托克斯光和光栅反射光分成两路，并分别送入第一单光子探测器、第二单光子探测器的两个端口进行探测，传感光纤不同位置以及各处的光纤光栅反射回来的光具有不同能量和传播时间，其被第一、第二单光子探测器探测后将在时间数字转换器上得到随时间变化的光子计数值；S4、利用符合计数装置对第一、第二单光子探测器的输出进行符合计数，通过分析符合计数值的大小，可以得到相应的光栅反射光波长的变化和拉曼反斯托克斯光强的变化，进一步得到各点物理信息的变化；电信号的输出时刻在时间数字转换器和信号处理系统上可以恢复为光纤光栅的空间位置，实现高精度信息定位；步骤S4所述信号处理系统对符合计数值进行处理，其坐标横轴为光子的传输时间，纵轴为光子的符合计数值；光栅反射光子数在时间数字转换器的符合计数值N r 表示为：式(3)中，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度，λ B 为光纤光栅传感器的中心波长，n为光纤折射率，C 2 为常数；联立公式(2)、(3)，得到反射光子数N r 与反射光波长关系为：N r ＝C 2 R G (λ B )λ B (4)将式(1)代入公式(4)中，在注入到光纤的光波长及测量时间保持不变的情况下，反射光光子数N r 与光纤光栅传感器的中心波长λ B 唯一相关，即：当测量区域物理信息发生变化时，反射光的λ B 发生改变，反射光光子数N r 发生变化；根据时间数字转换器对反射光子的计数值可以计算出光纤光栅传感器的中心波长λ B 的漂移大小Δλ B1 ，进而解调出测量区域应变和温度的变化大小；假设光纤光栅在光纤上的位置为X，第i个光纤光栅的反射光到达单光子探测器的时间为：则第i个光纤光栅传感器的位置为：拉曼后向散射反斯托克斯光子在时间数字转换器的符合计数值表示为：N as ＝ηΔυ as P 0 L|g R,as |NQ(Ω asp )D c +B as (8)式(8)中，N as 表示每秒内散射的光子数，B as 表示由暗计数和瑞利背向散射放大的自发辐射的背景光子数；η表示单光子探测器的探测效率，Δυ as 表示系统中应用于反斯托克斯通道的滤波器的带宽，P 0 表示激光器的峰值功率，L为传感光纤长度，g R,as 为拉曼增益系数，D c 为激光器信号的占空比，Ω asp ＝Ω as -Ω p 为激光器的光波长与反斯托克斯波长的径向频率失谐，Q为声子数，可以表示为：反斯托克斯光子计数率为：式(10)中，x表示被测光纤的位置，C为常数，将被测光纤的一部分放置在已知温度的环境中，利用公式(10)，可以解调出常数C的值；通过测量被测光纤中的拉曼散射，利用公式(10)，就可以计算出被测光纤所处的温度环境；则被测光纤x处的温度为：同样，被测光纤x处拉曼反斯托克斯光到达单光子探测器的时间为：则被测光纤点的位置为：
2.根据权利 要求1所述的基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，其特征在于，步骤S2所述脉冲光产生的信号进入光纤光栅传感器产生的拉曼反斯托克斯光的光强大小随外界温度的大小而变化，光栅反射光中心波长漂移量的大小随外界温度和应变的大小而变化，从而实现传感；所述的光纤光栅的反射光谱为高斯函数型，其可以表示为：R G (λ)＝R max exp(-4ln(2)(λ-λ B ) 2 /Δω 2 ) (1)式(1)中，R max 是峰值反射率，λ B 是光纤光栅的峰值波长，λ为入射光波长，Δω是高斯光谱的3dB带宽，反射光谱由反射波长λ B 决定，当测量区域物理信息发生变化时，光纤光栅的反射光波长λ B 发生改变，对应系统光源波长的反射率发生改变。
3.根据权利要求1所述的基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，其特征在于，步骤S3所述拉曼反斯托克斯光经光纤光栅传感器反射后，反射光到达第一、第二单光子探测器的能量E(λ)表达为：式(2)中，P 0 为激光器的峰值功率，α为光纤损耗，η为单光子探测器的探测效率，t b 为测量时间，f r 为入射脉冲的重复率，C 1 为常数。
4.根据权利要求1所述的基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，其特征在于，当X＝x时，光栅所处位置与被测光纤点位置重合，利用解调出的环境温度计算出由温度引起的光栅波长的漂移量，再结合光栅波长的总漂移量，计算出由外界应变引起的波长漂移量，进而解调出测量区域的物理信息变化大小；则温度引起的光栅波长漂移量Δλ B2 为：式(14)中，α和β分别表示光纤的热膨胀系数和热光系数；由此得到由应变引起的波长漂移为：Δλ B ＝ΔλB 1 -ΔλB 2 (15)进而得到外界物理信息改变引起的应变Δε为：式(16)中，P e 为有效弹光系数。
5.根据权利要求1所述的基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，其特征在于，所述光纤光栅传感器阵列中各光纤光栅传感器为高斯型变迹光栅，其中心波长相同，且与脉冲光源中心波长相匹配。
6.根据权利要求1所述的基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法，其特征在于，所述的第一、第二单光子探测器采用基于雪崩光电二极管或者超导波导器件；所述的时间数字转换器采用基于单片机、可编程逻辑器件、数字信号处理芯片、嵌入式芯片和专用的延时取与器件中的一种或多种器件实现。
