差分吸收光谱法(DOAS)是利用气体分子窄带吸收特征来测量气体浓度的一种光谱测量技术。本文介绍了DOAS的基本原理,利用MATLAB开发了一套苯、甲苯和二甲苯(BTX)DOAS数据处理程序,并将BTX浓度假设值与反演值进行对比分析,同时研究了入射光强变化和颗粒物参数对浓度反演的影响。结果表明:BTX浓度反演值与假设值具有良好的一致性,说明BTX-DOAS数据处理程序是正确的;通过数值模拟验证了DOAS中理论上无法直接推导的前提条件的正确性。

为了研究入射光强对多个亮屏蔽孤子之间相干相互作用的影响, 采用数值模拟的方法求解孤波演化方程。在特定的相互作用距离和相对相位条件下, 改变入射孤子的光强, 分别对2个孤子和3个孤子的相干相互作用做了分析。结果表明, 在同相位条件下, 2个孤子的相互作用表现出融合-分开-融合的周期性;对3个孤子, 这种周期性消失;同时表现出能量的定向转移特性。改变入射光强的大小, 能够控制能量转移的方向。在相反相位的情况下, 2个孤子和3个孤子类似, 都表现出相互排斥的相互作用, 入射光强的大小会影响相互作用的程度。当孤子之间相位差为π/2时, 2个孤子和3个孤子都表现出能量的定向转移, 能量转移方向由相对相位差的符号决定;对3个孤子, 随着入射光强的增加, 伴随着能量的转移, 还会表现出一定的排斥作用。此研究结果说明入射光强对孤子的相互作用具有一定的调节作用。

用光脉动法在线测量颗粒浓度和粒度时，必须预知原始光强，但在在线测量中原始光强不仅难以测得，而且极易受环境影响产生变化。假设在短时间间隔内原始光强不发生变化，基于Gregory的光脉动法理论，可以得到颗粒数目浓度比。结合不同时刻浓度比以及透射光信号的标准偏差和均值，可以推导出原始透射背景光强。实验结果证明，该方法得到的原始透射背景光强和预先测得的原始透射背景光强吻合得很好，最大偏差小于1.1%。

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑位置进行检测的光电器件,可构成非接触高精度动态测量系统。光电位置敏感器件在使用中的关键问题是如何定量确定入射光强的大小和克服各种背景光干扰,以提高检测的精度和可靠性。根据光电位置敏感器件的原理和光点位置方程,找到有背景光作用于光电位置敏感器件上位置输出的关系及背景光导致的位置误差的实验数据,同时研究入射光强对光电位置敏感器件位置输出误差最小的定量关系。