傅里叶变换红外光谱技术由于具有光通量大、光谱范围宽、分辨率高等诸多优势,在 大气环境监测领域得到广泛应用。以傅里叶变换红外光谱仪微弱红外干涉光信号特征和碲镉汞光电导型红外探测器为 基础,分析了基于迈克逊干涉方法的傅里叶变换光谱仪干涉光信号特征,设计了一种以窄带滤波法为核心的微弱信号检 测电路,建立了等效噪声模型分析电路的噪声性能。采用Tina软件对电路进行了模拟仿真,结果表明该电路在通频带内具 有恒定的增益以及群时延,可实现微弱干涉信号无失真放大。将设计的电路应用于傅里叶变换光谱仪中,在室温条件下 获得了大气400～7000 cm-1中红外波段光谱,几乎覆盖了常见的大气污染物在中红外波段的吸收峰,可以较好 地实现对不同污染气体的分辨与测量。

Preamplifier circuit noise is of great importance in quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) system. In this paper, several noise sources are evaluated and discussed in detail. Based on the noise characteristics, the corresponding noise reduction method is proposed. In addition, a frequency locked technique is introduced to further optimize the QEPAS system noise and improve signal, which achieves a better performance than the conventional frequency scan method. As a result, the signal-to-noise ratio (SNR) could be increased 14 times by utilizing frequency locked technique and numerical averaging technique in the QEPAS system for water vapor detection.

在激光反射层析成像雷达系统中，激光脉宽越窄，系统的成像分辨率越高。而高带宽、 无失真的探测接收电路设计起来较为困难。详细分析了雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode, APD)模型及其主要性能参数，并选择 了合适的探测器。然后对前置放大电路、主放大电路和可控增益放大电路进行了较为详细的分析，并设计了合适的电 路结构。GHz级微弱光电信号在被接收时很容易受到外部噪声的干扰，这会导致接收波形产生畸变。采用电磁 辐射屏蔽方法消除了干扰，最终无失真地探测和接收到了1 ns窄脉冲激光信号，满足了激光反射层析成像雷达 系统的0.15 m成像精度要求。

针对紫外探测器输出信号微弱，常规放大电路难以实现对微弱信号放大，为此设计了一种适于近地层紫外动态目标探测的微弱信号放大器。通过分析探测器输出信号特点，提出了微弱信号放大器的指标要求。围绕预定的指标要求设计电荷前置放大电路、整形滤波电路以及增益调整电路，使放大器的输出波形满足总体设计要求。经软件 Multisim模拟仿真结果表明，该放大器各项指标均达到设计要求，可以将探测器输出电荷脉冲信号放大整形输出相应准高斯脉冲波形，为后续处理提供可靠的信号，具有一定适用性。