极低频电磁场非热生物效应的发生与生物组织接受电磁辐射后微观结构的改变有关, 利用红外光谱学分析方法可以有效的研究电磁辐射生物效应发生的微观机制。 研究了极低频电磁场曝露对于大鼠电磁敏感组织红外光谱特征的影响, 对曝露于50　Hz, 0.75　mT极低频电磁场作用20天的大鼠的血液、 脑和睾丸组织的红外光谱与正常大鼠组织的红外光谱进行比较分析, 从分子水平阐述了极低频电磁场曝露作用生物效应的发生机制。 实验结果表明极低频电磁场曝露可导致大鼠敏感组织某些特征吸收峰峰位和峰强产生了规律性的变化, 说明傅里叶变换红外光谱方法是研究电磁场不同生物效应的发生机制的一种有效手段。

提出并实现了一种用于微弱极低频信号探测的干涉式光纤传感器相位生成载波（PGC）解调方法。对PGC解调方法中微分交叉相乘(DCM)及反正切(Arctangent)两种相位抽取算法应用于极低频信号解调进行了理论分析和算法仿真，其结果表明，DCM式PGC算法解调极低频信号时，其结果中存在直流漂移，而Arctangent 式PGC算法的解调结果中不存在直流漂移问题。进而基于光纤干涉仪搭建了极低频光纤传感系统，并进行了两种PGC解调算法的对比实验，实验结果表明，Arctangent式PGC算法不存在DCM式PGC算法解调极低频信号时的直流漂移，且能够准确解调极低频信号，与理论分析的结论相符。最后采用Arctangent式PGC算法实现了极低频干涉式光纤传感系统，该系统达到的最低可探测信号频率为0.01 Hz，最小可探测信号为4×10－4 rad/Hz，动态范围为110 dB @ 1 Hz，线性相关系数为99.99 %。