为了实现海洋水位实时监测以进行有效的海啸预警, 提出了一种全光纤干涉式水位传感系统.针对海洋水位变化范围大、变化速度快的特点, 采用基于双准直器对准的改进式干涉结构和线性调频相位解调方法, 以实现对海洋水位值的大量程、高精度、快响应测量.实验结果表明该水位传感系统的可测量程为0~109.14 m, 测量精度达±1 cm, 可实现0.01 s的响应时间, 具有较好的实时性.该系统对海洋水位监测、海啸预警具有十分积极的意义.

由于太赫兹辐射能量低并且脉冲宽度窄(皮秒量级), 太赫兹时域光谱技术作为一种提取材料光学参数的新兴光谱分析手段具有无损伤和高时间分辨率的特点。法布里-珀罗震荡是透射模式太赫兹时域光谱提取薄片的光学参数的主要障碍。为了即时地滤除法布里-珀罗震荡以获得薄片准确的光学参数提出了一种可靠的方法。该方法为每一片测量样品实时地设计其独有的带阻滤波器以滤除叠加在折射率和吸收系数的初始值中的法布里-珀罗震荡。同时不同掺杂的硅片和氨基酸薄片的实验结果证实了该方法的可行性。

为了对不易被发现的早期小面积溢油进行高精度、全天候、实时在线的监测，以达到早发现、早预警、早处理的目的，提出了基于表面等离子体共振(surface plasmon resonance，SPR )技术的小型化实时在线海上溢油检测系统的设计思想，系统拟采用入射光源为非扫描的角度调制型方式，目的是便于光线完全覆盖待测样品检测时所需的入射角度范围。对大量的原油和石油样品的折射率进行检测确定其范围，再通过MATLAB与ZEMAX模拟仿真结合，得到了光源最优化的中心波长、入射角度范围以及棱镜的相关参数，并确定出探测器的相关指标。最终通过建模与仿真，验证了系统装置的可行性，并得出了初步试验方案。