光学气体传感器性能受气室结构影响较大，但是关于通过改进气室结构提高光学气体传感器的研究较少，提高芯片的利用率对缓解全球半导体芯片供应不足及低碳环保等具有重要意义。为了提高芯片利用率与满足多组分气体传感器高性能检测需求，设计了一种使用非分光红外技术的可同时检测CO₂、SO₂和CO这3种气体的三椭球型气室结构光学传感器，并对气室的光学性能进行研究。通过光路仿真、有限元模拟、蒙特卡罗模拟等可知：23%的接收面上集中了91%的能量，克服了直射式结构气室光程短和光敏面上光通量低的问题（光程长度增加了25%，光通量增加了40倍），同时克服了多反射式结构光通量过低的问题（约增加了117倍），信噪比分布是多反射式和直射式的10~100倍。因此，所提三椭球气室结构对于高端多组分组合式气体传感器的实现有着重要的意义。

针对最高分辨率可达0.1 pm的布里渊近红外光谱仪波长标定的难题,基于多次标定逐步降低波长误差的思路,提出了一种协同融合标定原理的标定流程:首先,基于布里渊光谱分析理论模型,结合泵浦信号波长、受激布里渊频移、增益谱线型函数等推导出超高分辨率光谱的理论波长;然后,采用FP标准具进行相对波长的标定;最后,基于气室完成绝对波长的标定。气室中充入HCN+ 12CO+ 13CO混合气体,以实现C+L波段的覆盖。针对可能存在的光谱鬼线,提出了一种基于受激布里渊增益谱与衰减谱共生特性的鬼线识别方法。实验结果表明:布里渊光谱仪的理论波长偏差超过了10 pm,相对标定可将波长不确定度降低到±2.5 pm,绝对标定可将波长不确定度进一步降低到±0.035 pm。

为了满足电力系统中对SF6气体精确测量的需求，基于非分光红外差分检测原理，设计了一种便携式的SF6气体传感器。系统采用单光束双波长结构，对直射式和梯形反射式气室进行光学仿真，最终确定了气室类型，提高了系统的紧凑性和灵敏度。在电路方面设计了一种小信号放大滤波电路，有效地将有用信号从噪声中提取出来；传感器采用高精度高性能模数转换器将模拟电信号转换为数字信号送入单片机处理，大大提高了检测精度。实验结果表明，该传感器能够准确检测体积分数为0～2×10-3范围内的SF6气体，满量程精度可达4.2%。

随着实际应用的发展, 核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求, 但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题, 将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合, 设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统, 阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势, 并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果, 基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统, 同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试, 验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量, 而且各测点具有较好的独立性和性能, 1小时内测量稳定性优于±1%, 测量范围达到了0～4%, 基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。

随着实际应用的发展,核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求,但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题,将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合,设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统,阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势,并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果,基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统,同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试,验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量,而且各测点具有较好的独立性和性能,一小时内测量稳定性优于±1%,测量范围达到了0～4%,基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。

本文从多丝正比室(MWPC)特点出发,详细介绍了MSGC的工作原理、结构设计原理、结构参数(包括衬底材料、微条材料、工作气体)的选择依据以及应用前景,并报道了MSGC的最新研究进展.