无扫描3－D距离选通成像激光雷达能有效抑制后向散射，消除距离模糊，提高系统的探测能力、成像质量和距离精确性。介绍了完全采用商用器件搭建的无扫描3－D距离选通成像激光雷达实验系统，对实验系统进行了测试，结果表明：系统在室内40m的作用距离下，距离分辨率达到1．5m，能够准确地获得目标形状和距离信息；在室外960m的作用距离下，系统的距离分辨率下降到3m，但依然能够识别出目标。最后提出了实验系统的不足之处。

简要回顾了部分相干光在湍流大气中传输的主要研究方法，包括广义惠更斯－菲涅尔原理、交叉谱密度函数、相干模态分解、光束有效参数和ABCD矩阵等理论解析法，以及随机相屏近似、相干模态重构和随机光脉冲等数值模拟方法；介绍了几种典型的部分相干光的定义及其真空传输衍射性质，从光束扩展、光强起伏和到达角起伏三方面介绍了部分相干光在湍流大气中传输特性的研究状况和主要研究成果；提出了应进一步深入研究的问题。

简要叙述了K分布法的发展历史，以及用K分布计算大气吸收的方法，重点阐述了国内外用K分布法计算大气吸收的研究现状及其在处理实际大气问题中的应用。

为减小距离差分吸收激光雷达探测大气CO₂浓度的探测误差，理论分析了探测精度，对差分吸收探测系统误差进行了数值分析，对基于1．6μm光纤激光器相干探测CO₂系统进行了仿真计算。结果表明：差分吸收截面越大，空间分辨率越低，回波信噪比越高，气体浓度的探测误差越小。当大气CO₂的差分吸收光学厚度τ为0．55时，相干探测系统具有最小误差变化百分比，此时探测精度最高。随着探测高度增大，1．6μm光纤激光相干探测系统精度逐渐降低，在1km高度以内可以探测到34ppm的大气CO₂变化。

介绍了一套自行研制的室内模拟湍流系统。通过加热以及制冷手段控制水槽的顶部和底部温度，模拟暖空气均匀越过冷空气表面条件下的稳定边界层(SBL)温度场结构特征，以及平坦下垫面均匀加热条件下的对流边界层(CBL)温度场结构特征，并测量两种情况下的平均温度和热通量垂直廓线，分析对流混合层发展的演变过程。结果表明，模拟SBL和CBL的温度场结构与大气边界层的温度场结构观测结果符合较好。

对探测大气气溶胶粒子的激光雷达的关键参数－激光雷达比问题进行了讨论，以一种典型的集合状态(一般大陆型气溶胶粒子)为例，分析计算了几种典型湿度下非球形气溶胶粒子在0．532μm波长上的激光雷达比。发现：粒子的非球形对激光雷达比具有明显的影响。该结果为激光雷达探测对非球形大气气溶胶粒子的测量研究提供了分析依据。

研究了利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术测量烟道污染气体SO₂的方法。介绍了差分吸收光谱的基本原理和数据处理方法。讨论并分析了测量过程中光谱波段的选择。以氘灯作为光源，分别利用光谱分辨率为0．6nm、0．7nm和1．8nm的光谱仪对SO₂的吸收光谱进行了测量，分析了光谱分辨率对测量结果的影响。DOAS方法分析的是吸收光谱的高频部分，避免了烟尘、水汽等对测量结果的影响，可以利用差分光学吸收光谱对烟道污染气体进行检测。

随着社会的发展，对基于激光光谱技术的快速、灵敏和选择性气体探测的需求日益增加，量子级联(QC)激光器特有的高输出功率、宽调谐范围和能够在室温或者接近室温下工作的特性使它成为气体遥测的理想光源。详细描述了QC激光器，介绍了基于室温脉冲QC－DFB激光器的典型的中红外激光光谱实验装置，并探讨了QC激光器应用于气体检测的广阔前景。

研究了可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术在煤矿多点瓦斯监测中的应用。分析讨论了基于光谱吸收原理的多点瓦斯实时监测系统的设计方案，TDLAS技术、分布式光纤传感技术和时分复用的信号检测技术相结合，实现多点气体浓度的光学传感。提出了在光路中嵌入标定池的方法来反演浓度。通过不同浓度的瓦斯气体对系统性能进行了测试，检测限低于60×10^－6。研究表明系统方案可行，该技术具有实时、连续、非接触快速检测的特点，能够满足矿井瓦斯多点安全监测要求。

介绍了自制的地基多轴差分吸收光谱系统，该系统采用二维面阵CCD探测器，将不同水平仰角所接收的光信息分布在面阵CCD的不同区域，实现了对不同水平仰角痕量气体的同时测量，并对系统中面阵CCD探测器的偏置、暗电流、噪声、响应线性以及成像光谱仪的分辨率、光谱范围等性能进行了测试。给出了该系统对不同观测水平仰角下大气O₃的监测结果，结果表明此多轴差分吸收光谱系统能够满足大气监测的要求。

为了实现高压变电站室内SF₆气体浓度的精确实时检测，对红外激光吸收方法用于SF₆检测进行了研究和分析。根据SF₆气体在红外波段(10．55μm)的强吸收特性，研究了在该波段下SF₆吸收特性和其浓度之间的关系，并得出了二者之间的关系曲线。该方法为高压变电站室内SF₆气体的定量检测提供了理论基础。

傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在环境和大气污染气体成分检测中起着非常重要的作用，其核心光学部件是迈克尔逊干涉仪。为实现干涉仪的平稳运动，保证光机扫描的稳定性和重复性，提出一种基于ATMEL89C52单片机的伺服控制系统，在激光干涉信号和白光干涉信号的配合下，通过PID控制，系统实现了比较匀速的扫描速度控制和精确的位置控制，满足光谱仪对干涉仪的运动要求。

报道了最近研制的一种基于差频方法实现的室温工作宽调谐中红外激光光谱系统，使用波长范围分别为1490～1580nm和1058．1～1060．8nm的两台近红外半导体激光器分别作为信号和种子光源，采用PPLN晶体作为非线性混频器件，结合准相位匹配技术实现了3．2～3．7μm连续相干光输出。针对该系统的输出带宽特性进行实验研究和分析，并与理论研究的结果进行了比较和讨论。

为满足对水质变化进行实时监测的要求，设计了淡水生物监测仪。通过电极实时感应水生物行为引起的水中固定电场的变化，实现对水生物行为的在线监测，以此评价水质变化，并最终实现对水体综合毒性变化的实时监测。实验表明，系统使用简单，工作稳定，满足实时监测水体毒性变化的要求。

根据合肥站四年整层大气水汽含量和地面水汽密度ρ0的晴天观测资料，统计分析了该地区大气水汽标高H的变化特征。结果表明：H的年变化特征为夏季最大，冬季最小，春、秋季节相差很小；季节平均水汽标高值和季节平均地面气温呈高度正相关；各个季节水汽标高的日变化特征均为双谷型，最大值出现在下午16∶00左右，两个低谷分别出现在上午08∶00和夜间20∶00左右；上午06∶00至下午16∶00，H的时平均值与对应ρ0的时平均值呈高度负相关。