石油烃类污染物进入土壤后会随着时间逐步迁移到土壤深层。传统的土壤石油烃检测方法因自身的局限性，无法及时快速地检测深层土壤中的石油烃质量分数。为快速检测深层土壤中的石油烃类污染物，提出了一种基于紫外诱导荧光的石油烃原位检测技术，利用280 nm的深紫外发光二极管（LED）作为激发光源、光电倍增管（PMT）作为信号检测器完成对土壤中石油烃质量分数的探测。实验结果表明，该检测技术能够实现对不同土壤类型（红壤、黄壤、黑土和湖底淤泥土）中各类机油（汽油机油、柴油机油和空压机油）的定量检测，检测结果的平均相对误差（RE）小于10.00%，平均相对标准偏差（RSD）小于4.00%，土壤中各类石油烃的检出限均小于136 mg/kg，完成单个样本测量仅需2.0 s。

基于紫外诱导荧光的油膜厚度测量方法已被广泛应用于风洞油流实验,但在动态风洞实验中,承载荧光油膜的模型的位姿变化将会影响油膜厚度测量的精度。在紫外激发光源一次照明与油膜直接成像场景中,对模型位姿变化带来的成像荧光强度误差进行了理论及实验分析。研究了当被测模型发生平移和倾斜时,模型表面的辐照特性、接收荧光强度及成像接收荧光强度的变化,并利用成像荧光强度误差来表征油膜厚度测量精度。分析结果表明,当模型平移时,油膜厚度测量误差与平移距离有关,平移距离越大,误差越大。当模型小角度(-4°~4°)倾斜时,油膜厚度测量的相对误差小于1%。

基于SiO2/Al/SiO2三层夹层结构, 结合使用多角度椭圆偏振谱和透射光谱精确反演获得了薄金属Al层光学常数, 并研究分析了Al光学常数随膜层厚度的变化; 在此基础上采用导纳匹配法, 理论优化获得了三腔金属诱导透射紫外滤光膜, 并系统分析了Al和SiO2介质匹配层制备误差对紫外滤光膜光谱性能的影响; 进一步采用低温、高真空Al、SiO2薄膜生长工艺, 成功获得了峰值波长位于218 nm附近, 峰值透过率~23.1%, 带宽~32 nm, 在280 nm、318 nm波段的透过率分别约为0.5%和0.04%, 400～700 nm、800~1 100 nm波段的截止度分别可达~5.0 OD、~4.5 OD的高性能三腔诱导透射紫外滤光片样品。相关研究结果对于高性能多腔诱导透射“日盲”紫外滤光片的设计与制备具有很好的指导意义。

针对夜间溢油探测问题，提出了一种通过紫外(UV)LED 诱导并基于高光谱波段差辐射指数的探测方法。通过高光谱成像仪，同步采集了紫外LED和卤素灯两种照明方式下的原油、乳化油和本底海水的高光谱图像。基于33个波段(400~720 nm)辐射值构建了波段差指数作为溢油鉴别特征。特征优化方面，通过增L 减R 法、Fisher法进行了有效波长的选择，通过多维尺度分析、主成分分析(PCA)、独立分量分析进行了波段特征提取，通过径向基函数-支持向量机模型对结果进行识别。结果表明，基于紫外LED的高光谱波段差指数的溢油探测模式，比卤素灯的波段均值识别率分别提高了6.01%和8.17%，因此紫外LED光源更适合夜间溢油及乳化的准确探测。并且，通过Fisher有效波长选择和通过PCA得到的特征组合两种方法识别效果相当，优选的3波段特征的紫外识别率分别达到了85.89%和87.02%，12特征的溢油准确率均达到了100%，通过Fisher法提取的有效波长(400~420 nm)，更适合于实际在线溢油探测。紫外诱导下高光谱的成像的海洋溢油鉴别模型，为夜间海洋溢油探测提供了一种快速鉴别方法。

利用石油及其产品具有的紫外荧光特性,搭建了一套紫外诱导多光谱成像系统。该系统主要由3个紫外诱导光源、8个滤波片和1个彩色CCD相机组成。采集了6种油品的多光谱图像,以有效光斑的24个颜色分量均值作为特征,提出了一种联合熵最大化的独立分量分析特征优化方法。K均值聚类和支持向量机识别结果表明,较改进前的ICA方法,该方法的特征优化性能得到了有效提高,油种识别率达到了92.3%。

根据紫外告警模拟系统的使用要求，基于法布里帕罗(F-P)窄带滤光片结构，通过对膜系理论的分析、材料蒸发工艺的研究、离子源参数的调整和优化，利用不同膜系设计的组合，设计并制备出能够有效采集紫外信号的紫外滤光膜。该滤光膜在紫外峰值透射率达到17.96%，通带半峰全宽约为20 nm，能够更准确地采集到所需紫外波段的模拟信号，同时对紫外以及可见波段进行了有效地抑制，可以较好地控制背景噪声的产生，其截止度小于-30 dB。该滤光膜在紫外告警模拟系统中对自然光进行滤光，对紫外信号进行了有效地采集，使系统的整体精度得到了提升。

紫外波段薄膜的研究在**和民用领域都具有重要意义。国内外对该波段薄膜的研制多采用高、低折射率材料交替镀制的介质膜层结构，其缺点为对可见光截止度不好，易产生背景噪声。针对此问题从膜系设计理论出发，在对紫外薄膜材料特性、膜系优化设计技术、沉积技术、测试技术等方面进行研究的基础上采用紫外诱导透射滤光片的结构，并通过反复的理论计算与模拟实验，优化了材料的工艺参数，最终制备出在265 nm处透过、 300～1000 nm波段截止的紫外滤光片。

对“日盲”紫外诱导透射滤光片进行了理论设计与分析, 并分别优化了离子束溅射法沉积ZrO2、SiO2和Al薄膜的工艺。利用反射与透射光谱反演获得了ZrO2和SiO2薄膜的光学常数, 并由JGS1/SiO2/Al/SiO2/air(SAS)样品的变角度椭偏光谱反演精确获得了Al薄膜的光学常数。在此基础上, 采用离子束溅射沉积方法并利用上述3种薄膜材料优化制备了“日盲”紫外诱导透射滤光片, 测量了滤光片的光谱性能。光谱性能分析表明, 滤光片的峰值波长位于264 nm, 峰值透过率大于60.0%, 透过峰带宽(FWHM)约为13 nm, 在300~350 nm波段的截止度达到了2.6 OD。研究认为制约离子束溅射制备“日盲”紫外诱导透射滤光片性能的主要因素是Al金属膜的溅射沉积速率以及沉积Al膜时腔体中残余的O2含量。

Plasma ion-assisted deposition (PIAD) process for ultraviolet (UV)-induced transmission and full dielectric thin-film filters in the 200–400 nm spectral region is described. The design and manufacturing method of the UV filters are introduced. The UV filters exhibit deep blocking (> optical density (OD)5–OD6), high transmittance, and stable environment durability. These UV filters pass 10 cycles in an aggravated temperature-humidity test, according to ISO9022-2 and MIL-STD-810F standards.