本发明涉及一种发动机羽流场速度温度同步测量系统，其可包括、信号发生器、两个光纤放大器、两组耦合器、光电探测器、数据采集装置以及主机，其中，四个中红外激光器分成两个一组，一组用于发射分别具有针对水分子高低温敏感的不同波长的2束第一中红外激光，另一组用于发射分别具有针对二氧化碳分子高低温敏感的不同波长的2束第二中红外激光；每组光纤耦合器通过一个安装框架安装在发动机出口处，两个安装框架相互垂直，使得两组多路平行激光相互垂直；数据采集装置用于实时采集经过发动机羽流场的气态分子吸收后的光电信号并处理成相应光谱数据；主机通过内置的光谱处理软件对光谱数据进行处理，同步得到发动机羽流场的速度和温度。