针对现阶段无创血压检测仪体积较大、不易携带，且需要专业人员操作的问题，提出了一种无创血压检测系统。系统基于脉搏波传导和光与物质相互作用的原理，提取并分析了光与手腕处的皮肤作用后的光电信号模量，推算出动脉血液流速，即脉搏波传导速度，从而进一步推算出血压值。试验结果表明，本系统与传统血压检测仪的平均相对误差在5 %以内，具有一定的可行性。该系统具有体积小、成本低、测量方式简单、易携带、可做大数据管理等特点，可用于人体血压的实时监测及健康管理。

一氧化碳作为一种危险的开采排放气体, 在复杂的井下环境中极易累积, 对矿工生命安全造成严重威胁。 介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪, 该仪器采用激发波长为465 μm的量子级联激光器作为光源, 配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12 m的紧凑型多次反射气室, 实现了对痕量一氧化碳气体的检测。 自主设计的新型高速光电信号采集系统解决了应用商业示波器造成的信号链阻抗失配的问题。 这一新系统的采样带宽为400 MHz, 采样频率1 GSPS, 垂直分辨率达到12 bit, 有效的提高了检测仪的灵敏度与集成度。 该仪器采用长光程差分吸收光谱法, 通过比较实测光谱与进行Voigt展宽的理论光谱之间的残差得出此检测仪的检测下限为108×10-9。 检测仪的测量误差有非平稳, 慢时变的特点。 根据这一特点我们采用阿伦方差对气体检测仪检测灵敏度进行了估计, 经过约40 s方差曲线达到极小值, 此时阿伦方差值为61×10-9。 在2 h的稳定性测试中, 检测仪稳定度达到21×10-3, 在长达12 h的稳定性测试中, 检测仪的稳定度依然可以达到17×10-2。 此仪器具有较高的灵活性, 通过更换不同激射波长的激光器可以实现对多种气体的痕量检测。

为了保证高精度光电编码器在恶劣工作环境下的精确测量，建立一种基于高分辨力数字电位计+DSP+CPLD的莫尔条纹光电信号自动补偿系统。首先，介绍了自动补偿系统的工作原理及构成，并设计了系统使用过程中的工作模式；融合莫尔条纹信号各个偏差的补偿算法，建立了光电信号细分误差的综合补偿模型；然后，具体阐述了系统的硬件设计、相关软件设计，并分析了补偿系统自身存在的系统误差；最后，以24位光电编码器为实验对象，对该补偿系统进行测试分析，实验结果表明：自动补偿系统可实现编码器精码信号直流电平漂移、等幅性偏差、正交性偏差及二次、三次、五次谐波偏差的综合补偿，可使实际的静态细分误差减小0.61″。该系统可用在编码器的工作现场，实现莫尔条纹信号细分误差的自动修正。

基于表面热透镜技术搭建了光学薄膜弱吸收测量系统，使用不同功率的抽运光辐照样品，并通过光束质量分析仪记录经样品表面反射后的探测光强度的空间分布，以探测光强度最强点所对应的像素坐标为中心两边对称取多个像素点表示不同尺寸的接收器，从而分析不同尺寸光电信号接收器得到的光热信号强度。结果表明，随着接收器尺寸的增加，探测面积覆盖范围超过探测光束峰值区域，得到的光热信号与抽运光功率的比值逐渐偏离线性，从而引入的测量误差也就增大。因此，实际测量中应在保证测量极限的前提下尽量缩小探测器尺寸以提高测量的准确度。

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号, 完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器, 保证微弱干涉光信号的有效接收; 增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围, 适应不同类型的干涉信号处理电路, 双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明, 研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理, 信噪比高、频率稳定、结构简单易实现, 可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。

在分析瑞利、喇曼和米散射仿真回波信号的基础上,研制了一台探测大气温度、气溶胶和卷云的瑞利-喇曼-米散射激光雷达,实现了一台激光雷达针对大气温度、气溶胶和卷云光学特性的多参数探测。为提高瑞利和喇曼微弱回波信号信噪比,采用了极高灵敏度的R4632光电倍增管和光子计数技术;为实现对大气气溶胶和卷云的探测,532 nm回波信号采取高低分层技术、高层通道回波衰减方法和探测器门控技术。瑞利-喇曼-米散射激光雷达的探测结果证明了利用仿真回波信号指导激光雷达设计的可行性。

研制了一台探测大气温度、气溶胶、卷云的瑞利-拉曼-米氏激光雷达(RRML),介绍了激光雷达的设计方法,基于单片机实现了光电倍增管门控电路。通过数值模拟计算大气后向散射回波信号,分析仿真信号的特征,作为激光雷达设计的参考。通过设计合理的接收光路,采用极高灵敏度的R4632光电倍增管以及微弱信号光子计数技术,提高瑞利和拉曼微弱信号的信噪比(SNR)。为了实现瑞利-拉曼-米氏激光雷达对大气气溶胶和卷云的联合探测,532 nm回波信号采取高低分层技术,通过对气溶胶和卷云的回波光加衰减和探测器门控两种手段相结合,保证了R4632光电培增管极高的灵敏度探测器对大气气溶胶和高层卷云回波信号的线性检测,从而实现一台激光雷达对大气温度、气溶胶和卷云的探测。试验表明,信号检测单元的设计满足测量精度的要求。

应用PIN-FET混合集成光电接收器,利用高分辨率的新型磁光调制器,结合使用超低噪声锁相放大和选频放大器,对微弱交流光电信号进行检测,获得消光角的重复性标准差不大于0.000 4度的结果.

文中介绍了钞票的光反射和透射机理及钞票的光反射和透射检测技术。通过对其机理的研究和对比实验，找到真假钞票在光透射方面的特性差异，有针对性地利用其特性研制有关检测电路及光反射和透射检测系统，可实现对钞票的检伪和识别。该技术可直接用于金融器具的制作，提高金融器具对钞票的检伪和识别，极具实用价值。