利用光学拍频法可实现稳频He-Ne激光波长稳定度的测量以及波长不确定度的评定。报道了一种可应用于测量现场的便携式633nm激光波长评价系统, 介绍了拍频测量技术原理、激光波长评价系统的基本构成以及与非便携式的传统拍频系统测量激光波长的比对结果。波长评价系统对传统光学拍频光路部分进行了改进并集成为一个便携测量系统, 系统采用了全新设计的集成式光学拍频模块、小型化高精度频率计以及频谱监测仪器实现了高信噪比拍频信号的产生、计数与监测, 并自主开发了拍频测量数据采集、处理与分析软件。实验结果表明该系统能够在测量现场实现激光波长的稳定度以及不确定度评价, 提升了现场测量的便捷性以及测量效率。

气溶胶与太阳辐射以及气溶胶与云之间的复杂相互作用, 使得气溶胶对气候有着重要的影响。评估气溶胶对气候效应的影响依赖于气溶胶光学特性的准确信息。由于缺乏合适的仪器和方法, 气溶胶的光吸收一直是一个难以准确测量的参量, 从而导致当前气溶胶对气候效应影响的评估仍带有很大的不确定性。光声光谱因其信号只与样品的光吸收有关, 不受散射的影响, 因此非常适合气溶胶光吸收的测量, 被认为是测量气溶胶光吸收特性最有效的方法之一。对光声光谱测量气溶胶光吸收特性的研究进展进行了综述, 并对近年来发展的新技术进行了重点介绍和分析, 可为相关领域的研究人员提供参考。

提出了一种利用旋光色散进行波长测量的方法。采用高灵敏度的硅光电倍增管(SIPM)探测线偏振光通过旋光物质和无旋光物质时的输出光强随步进电机旋转而发生的变化,由此测出旋光物质的比旋光度,从而根据比旋光度的色散特征方程求出对应光源波长。大量实验证明,该波长测量装置的精度为1 nm,标准差为0.06 nm,该波长检测方法具有良好的可行性与稳定性,并且该测量装置具有结构简单、易于调节等特点。

研究并实现了一种基于256像元线阵InGaAs扫描的光纤布拉格光栅传感解调系统。针对线阵InGaAs探测器，分析了光纤光栅反射谱中心波长定位原理，可实现多个FBG光谱的同时解调，单通道解调传感器数量取决于FBG的带宽和中心波长漂移范围。对256个像素点的光谱数据，通过设置的阈值判断反射谱的个数，分别对每一个谱峰进行拟合，基于高斯指数曲线模型实现了寻峰算法，获得了中心波长。搭建FBG解调系统采集光谱数据，寻峰算法的稳定性达到±0.5 pm。该解调方法无机械移动部件，实现了多光纤光栅波长寻峰的并行快速响应，波长解调范围为1 525～1 570 nm，为多光纤光栅传感提供了高速解调方案。

提出了一种基于双偏光干涉滤波器的激光波长测量方法，该方法克服了传统偏光干涉装置测量波长时分辨率存在盲区的缺点，通过把粗测和精测两个子系统结合可解决测量的周期性问题。实验结果表明，采用长度为1cm的YVO4晶体作为滤波器，可实现误差小于0.01nm的测量。与基于迈克尔逊干涉仪的波长测量方法相比，所提出的方法无需机械运动部件和参考光源，测量精度满足DWDM光纤通信系统测试的要求。

采用一种新的波长算法, 通过获取光谱峰的位置信息, 对相邻像元间的波长进行细分, 将线阵CCD微型光谱仪波长的测量分辨率提高到了1pm。实验测量结果表明: 测量光纤布喇格光栅(FBG)的波长稳定性优于1pm; 测量光纤外腔式Fabry-Perot干涉仪(EFPI)的波长稳定性为5pm; 计算速度比采用插值算法更快, 有效地提高了波长测量的分辨率和采样频率,可以实现光纤传感信号的高速高精度解调。

介绍了一种基于扫描光纤激光器的光纤传感解调系统.采用氰化氢(HCN)气体吸收池作为波长参考基准，采用三次多项式拟合的方法来确定光纤F- P可调谐滤波器的波长与驱动电压的对应关系，可调谐滤波器扫描过程中对扫描电压、多路光谱信号进行同步采样，实时标定.实验结果表明，该解调系统在1 510 nm到1 590 nm波长范围内对FBG反射峰值波长的分辨率为1.4 pm，长期波长重复性达到3.2 pm.利用该系统实现了对FBG反射峰值波长和光纤EFPI传感器腔长的高准确度解调.

基于LabVIEW虚拟仪器平台，研制了一套可调谐取样光栅分布布拉格反射式(Sampled Grating Distributed Bragg Reflector，SG-DBR)激光器的波长自动测试控制系统。该系统能对四段式SG-DBR激光器进行电流扫描，采集、分析其输出光谱，生成SG-DBR激光器的“波长-电流”数据查询表； 并且通过调用数据查询表，实现对SG-DBR激光器输出波长的控制。

在理论分析的基础上, 对国际上目前广泛采用的干涉法测量光纤布拉格光栅(FBG)传感系统中的光波长移动所存在的相位测量原理误差进行了实验研究, 提出了双相位锁相放大器加动态补偿的测量方案。 结果表明, 直接用锁相放大器测量布拉格波长移动所对应的相位变化时, 如果布拉格波长与其相关的锯齿波光程差幅值不相等, 将产生准周期性的测量原理误差。 假设扫描锯齿波幅值初始偏差为20 nm, 那么测量原理误差将大到全量程的5%。 如果使用双相位锁相放大器测量交变的被测量, 误差将减小到全量程的0.4%以内。 进一步而言, 如果从实时测得的干涉仪输出的畸变载波信号中取出与布拉格波长相对应的周期作为数字锁相放大器的参考周期, 就可以消除锯齿波幅值初始偏差的影响, 从而将测量原理误差控制在一个可以接受的范围, 即大约在全量程的0.1%以内。