分析了将多块较小的光栅使用机械拼接的方式制成超大面积光栅, 能解决大面积光栅目前无法整块生产的情况, 在实际拼接中光栅会出现很微量的应力变形。根据拼接光栅通常的形变特点, 采用标量衍射理论建立了光栅形变的理论模型, 并就两块光栅拼接的情况进行了计算和分析, 发现形变同拼接误差一样, 会对光栅的远场光强产生负面影响, 微小的变形量都对远场光强造成破坏, 因此对衍射光场的影响不可忽略；获得了光栅机械形变的容限；最后给出了预防形变的措施:可着重减小y方向上约束, 并使用多层介质膜光栅降低光栅对能量的吸收。

研制了一套基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的开放式长光程甲烷(CH4)浓度实时监测系统, 系统采用波长调制和二次谐波探测相结合, 并利用光强归一化的方法消除光强波动对测量结果产生的影响, 实验证明采用消除光强波动的方法后使测量结果的误差小于2%。然后利用该系统在往返750 m的光程上, 对合肥市董铺岛进行了为期1周的大气CH4浓度测量, 测量结果表明董铺岛CH4浓度有明显的日变化趋势, 白天浓度低, 夜间浓度高, 日平均浓度(1.8～3.4)×10-6, 日最小值(1.8～2.2)×10-6, 日最大值(3.0～3.4)×10-6。通过分析, 可实现1～2 km范围的空气中CH4浓度的实时在线监测, 为生态系统的区域排放通量监测提供了有效的方法, 也为卫星遥感提供了可行的地面校准方法。

Attenuated total reflection (ATR) ratio is usually utilized to study the properties of surface plasmon resonance (SPR) sensors. The relationship between normalized light intensity and ATR ratio is investigated, and a modification coefficient is put forward to describe the relationship. A mathematical expression is built up for the coefficient based on Fresnel principle. The result shows that the ATR ratio, which cannot be measured directly in experiments, can be determined with the coefficient and the normalized intensity of light. The characteristic of the coefficient is also discussed.