发光二极管(LED)发射光谱窄限制了差分吸收光谱反演波段, 难以实现多种气体的同时测量。 采用光纤束组合两种紫外LED形成组合式LED宽带光源, 应用于DOAS系统实现大气SO2和O3的同步探测。 光谱分析显示两种LED灯谱在280～295 nm处发生叠加, 275～301 nm有明显的灯结构。 该灯结构会随着双峰光强比增加而增强, 同时向短波方向漂移。 实际测量时, 外界环境改变会引起两个LED光谱各自独立变化, 且二者发射光谱波段内大气消光存在差异。 这将导致大气吸收光谱的双峰光强比不断变化, 且与灯谱不一致, 二者相除难以抵消灯结构。 光谱反演结果显示宽带光源灯结构为参考谱参与拟合无法较好地扣除干扰。 为扣除测量时LED光谱独立变化对光谱反演的影响, 提出采用各LED独立灯结构作为参考谱参与拟合, 结果显示SO2和O3拟合残差分别由1%、 6‰降低至4‰左右, 扣除效果较好。 该方法与避开干扰结构相比, 拓宽了SO2和O3的反演波段, SO2和O3吸收峰分别增加了1.75倍和1倍, 平均拟合误差分别降低了67.5%和37.3%, 测量精度明显提高。 SO2和O3测量结果与同时段同地区的传统氙灯长光程DOAS系统比较, 结果显示二者保持较高一致性, 相关性系数R高于95%。 结果表明DOAS反演时组合式LED宽带光源灯结构可以通过各LED独立的灯结构来拟合扣除。

提出了一种基于空谱干涉和远场的分步式短脉冲激光同步探测方法,先利用空谱干涉捕捉时间同步的大范围,再利用远场实现同步的高精度探测。采用数值模拟对基于空谱干涉和远场的同步探测进行了分析,研究结果证明了该方法的可行性。该方法兼顾了大范围和高精度的特点,且对光强要求不高,能确保大部分能量用于物理实验研究,适用于短脉冲激光系统。同时,该方法可用于等离子体参数诊断、短脉冲激光相干合成等领域的时间同步的测量与控制。

使用自主研发的基于DSP 片上系统的闪电光电信号同步探测与定位系统，对2009 年8 月杭州地区自然闪电的光辐射信号和电磁脉冲信号进行了同步探测。从信号时域特征的角度对获得的闪电数据进行了统计分析，得出光电信号在信号开始时间差、到达峰值时间差、脉冲上升沿时间差和脉冲宽度时间差等4 个特征上的统计结果。结果表明：闪电光信号脉冲的发生时间和峰值到达时间均滞后于电信号，且脉冲上升沿宽度和脉冲宽度比电信号宽；云闪信号的上述四个特征值均比地闪信号大。最后，基于模糊数学理论，将上述4 个特征作为模糊识别特征，建立模糊隶属度函数，对闪电类型进行了识别研究，识别率达到95%以上。

An efficient scheme for photon statistics measurement is presented based on the Hanbury-Brown-Twiss configuration. We set the sampling time Ts to satisfy the relationship of Ts<Td<Tm, where Td is the dead time of each detector and Tm is the laser pulse repetition period. And each single photon detector cannot detect more than one photon in each pulse. The approach can sufficiently eliminate the influences of the detector’s dead time on photon statistics. At last, the photon statistics of coherent field is experimentally determined.

由正弦信号驱动PZT调制参考镜以实现参考光相位调制,CCD光探测器的曝光时间为正弦驱动信号的四分之一周期,利用频率-同步探测技术,在一个参考光调制周期共提取四帧全视场参考光与样品反射和散射光干涉图像.为了获得最优的参考光信号调制参数,一种基于PID控制器的闭环控制技术与数字移相相结合的方法用于调制系统,采用50Hz的理想正弦曲线的数字离散量来控制PZT的调制幅度,数字移相电路调整PZT的振动相位来保证最优调制参数的获得.CCD(频率f=200Hz)由软件驱动,采用积分算法,实现了由CCD探测器提取微弱全视场层析信号的方法.