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La fluorescence induite par laser multibande est une technique non intrusive permettant d'accéder à la température de la phase liquide dans des milieux complexes. L'application de cette technique dans des liquides où le chemin optique est variable a été considérée. Le rapport des intensités de fluorescence collectées sur deux bandes spectrales permet de s'affranchir de la concentration en traceur fluorescent, de l'intensité laser incidente et du volume de mesure. Une troisième bande spectrale permet de prendre en compte le terme de ré-absorption de la fluorescence dans le cas de chemins optiques non-négligeables et variables. Puis l'application de la technique à la mesure de la température de la phase liquide d'un spray est présentée. Un méthode innovante permetant le couplage des données de fluorescence avec des mesures granulométriques effectuées par la technique phase Doppler dans la perspective finale d'obtenir des températures de goutte par classe de taille. Plusieurs phénomènes perturbateurs ont été mis en évidence.Une stratégie de correction de ces différents phénomènes est proposée et une expérience de validation est réalisée sur un spray chauffé.