作为一种新型的激光探测雷达, 布里渊激光雷达可以用于海水参数的监测。针对现有的布里渊激光雷达反演模型存在反演精度和参数范围较小的缺点, 将频移和线宽作为自变量, 采用最小二乘法对温度与盐度进行了拟合, 提出了新的温度与盐度的反演模型。该模型提高了海水温度和盐度的反演精度与范围, 并从灵敏度、误差、不确定度三个方面对反演模型进行了分析。结果表明, 利用布里渊频移和线宽可以实现海洋温度和盐度的同步监测。在温度反演模型中, 布里渊线宽对温度的影响要大于频移对温度的影响, 新的模型温度反演范围从15 ℃≤T≤30 ℃扩大为10 ℃≤T≤30 ℃, 最大误差为0.17 ℃, 平均误差为0.07 ℃, 平均相对误差为0.27%, 比现有模型的精度提高了63.16%; 在盐度反演模型中, 布里渊频移对盐度的影响要大于线宽对盐度的影响, 该模型的反演范围也从30‰≤S≤35‰扩大为15‰≤S≤35‰, 最大误差为0.20‰, 平均误差为0.09‰, 平均相对误差为0.29%, 比现有模型的精度提高了77.50%。研究结果对布里渊激光雷达探测海水温度和盐度具有指导意义。

为了去除布里渊雷达系统中 Fabry-Perot标准具的谱线展宽对谱特征参数测量精度的影响, 本文提出了一种双参数拟合结合单参数拟合的方法。该方法首先根据 F-P标准具的谱线展宽原理, 采用双参数 L-M算法进行拟合, 分析了拟合参数中拟合向量初始值和最大迭代次数对拟合精度的影响; 然后针对其中一个拟合参数结果不稳定的问题, 选择附加一个单参数拟合来提高测量精度。实验结果表明, 该方法可以使谱特征参数测量精度稳定在 MHz量级, 保证了 0.1℃的温度测量精度。

利用光子晶体光纤中相向传播的两束激光之间的受激布里渊散射光放大作用原理，通过实验研究了光子晶体光纤中布里渊散射谱和布里渊频移随温度的变化特性，当入射激光在波长为 1 548 nm、温度为 25℃时，光子晶体光纤的受激布里渊散光相对于入射光移频量为 9.795 GHz，布里渊谱线宽度为 19 MHz，频移温度系数为 1.33 ℃/MHz。对高非线性光子晶体光纤和普通单模光纤的布里渊散射谱分别进行了测量和讨论，结果表明：光子晶体光纤比普通单模光纤具有更窄的布里渊散射线宽和更强的温敏效应，可望成为分布式光纤布里渊传感器的新型光纤传感元件。

提出了一种直接测量水的体粘滞系数的实验方法--布里渊散射方法.通过分析剪切粘滞系数和体粘滞系数与布里渊散射线宽的关系,得到了布里渊散射线宽和频移与水的体粘滞系数关系的公式,建立了实验测量水的体粘滞系数的基础,给出了不同温度下水的体粘滞系数的实验测量结果,估算了这种方法的测量误差.实验和理论分析都表明这是一种直接测量水的体粘滞系数的快速而精确的方法.