针对日益严重的天然气管道泄漏问题, 研制了一台基于吸收光谱技术的实用化机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达.介绍了该仪器的工作原理, 论述了该仪器的系统构成、设计方法, 探讨了高精度激光稳频, 实时定标系统等关键技术.地面试验和机载试验数据的分析结果证明了该仪器的工程实用性.

针对我国日益凸显的天然气管道泄漏监测的实际需求, 提出了一种适于直升机平台的基于近红外波长调制吸收光谱的天然气管道泄漏监测技术, 阐述了该技术的基本原理, 论证了该技术对直升机平台的工程适用性, 研制了一套室外试验研究平台, 利用试验数据证明了该技术的工程可行性.

进入21世纪后，我国的天然气消耗量飞速上升，目前国内输气管道总长 度已经达到2.4万公里，预计2010年底将达到3.6万公里。如此绵长的输气管道，随着管道设施的老化、地质结 构的变化、地质灾害的发生，天然气的泄漏在所难免。通常天然气管道的泄漏量一般大约要占输气总量的 10%。天然气管道泄漏对经济发展、大气环境和社会安全带来了负面影响，因此必须积极开展各种天然气管道 泄漏监测技术的研究。本文首先介绍了国内外基于机载平台的天然气管道泄漏监测技术的研究现状，然后阐 述了两种主要机载天然气监测技术的工作原理，在分析比较两种技术优缺点的基础上，提出了适合我国国情 的机载天然气管道泄漏监测的技术方案，并报道了与此方案相关的基础性研究内容。

光纤色散特性是支撑光纤孤子通信的决定性因素.比较了目前的几种色散补偿方案后,着重对相位共轭控制的色散控制方式进行了分析研究,该方式利用光纤非线性四波混频产生与输入光脉冲信号相位共轭的输出光脉冲信号,光脉冲的频谱以泵浦光频为中心进行反转,构建成相位共轭器,实现了对放大自发辐射(ASE)噪声、孤子相互作用与色散波等的控制,达到提高系统传输速率、距离和通信容量的目的.

从高速调制的角度,研究了量子光通信系统.提出用孤子调制承载量子态的方案.方案着重从调制量子态的通信信道出发,分别论证了孤子在NLSE光纤和SIT媒介中的传输演变;得出量子压缩态和纠缠态可以在二级传输线(由传统光纤和支持自激励透明孤子的二级媒介组成)中,由孤子的传输演变产生;从而实现孤子对量子态的调制.这种调制方案,利用了光的波粒二重性,融合了量子和孤子的特性,是未来量子光通信的一种发展趋势.

光具有波粒二重性。现有的光通信系统只基于光信号的波动性。在量子光通信的分析基础上,提出了基于粒子性的第六代光通信系统——量子光纤通信系统,并提出了一种新的量子高速调制方式——利用光孤子调制量子态。