我国针对环境空气颗粒物污染治理的政策日益严格。为解决工业现场长期测量稳定性的问题，国内外研究者提出采用鞘流结构来制约颗粒物重叠和光腔污染的方案。从光腔结构、质量浓度计算方法和气路结构三方面入手，对传感器的测量精度和抗污染性进行优化。基于光学追迹，对光腔结构进行模拟，以实现散射光的最佳收集效果；通过修正特征参数，降低传感器的测量误差；设计简易内循环模式的鞘气保护结构，降低由颗粒重叠导致的测量误差并对光腔进行保护；研究上述结构下气体流速对总尘浓度（TSP）、PM₁₀和PM_2.5检测结果的影响，设置最优的气泵流量。实验结果表明，得到了高稳定性的气溶胶浓度传感器，可同时测量TSP、PM₁₀和PM_2.5的质量浓度，测量误差小于±5%。

气体二氧化氯在空间消毒领域具有广阔的应用前景，但其浓度在线检测技术的不成熟在很大程度上限制了它的推广应用。本文基于吸光光度法的检测原理，采用 LED作为光源，设计了简化的单波长双光路差分吸收式浓度检测探头，研制了可在线检测 0~9 mg/L浓度范围的气体二氧化氯浓度传感器，采取多种措施避免气体二氧化氯在检测过程中发生光降解，提高传感器寿命和稳定性。并且设计搭建了标定实验平台进行传感器的标定。结果表明，本文设计的气体二氧化氯浓度传感器精度优于 2% F.S.，能够满足气体二氧化氯空间消毒对浓度检测的需求。

采用F-P可调滤波器对长周期光纤光栅的某级透射谱进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的负脉冲间隔进行测量,实现信号解调。利用此系统对蔗糖溶液浓度从0到饱和进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.02 ms Lg-1。

采用简化的3层光纤模型，利用耦合模理论对长周期光纤光栅周围环境折射率、浓度敏感特性进行研究，并用计算机进行模拟及数值计算．得出长周期光纤光栅透射谱谐振波长与环境折射率及浓度的关系．实验证明测量结果与计算机模拟结果基本吻合。