| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-12页 |
| 第1章 绪论 | 第17-47页 |
| 1.1 课题背景介绍 | 第17-19页 |
| 1.2 吸收光谱学的研究方法 | 第19-20页 |
| 1.3 腔哀荡光谱的产生及发展 | 第20-38页 |
| 1.3.1 腔衰荡光谱测量系统的组成及原理 | 第21-22页 |
| 1.3.2 气体吸收光谱学 | 第22-24页 |
| 1.3.3 光谱数据库概述 | 第24-38页 |
| 1.4 腔衰荡光谱技术的研究现状 | 第38-44页 |
| 1.4.1 国外腔衰荡仪器发展 | 第38-43页 |
| 1.4.2 国内相关仪器的研究发展概况 | 第43-44页 |
| 1.5 本文的选题依据和论文安排 | 第44-47页 |
| 第2章 连续波环形腔衰荡技术中相关问题的理论分析 | 第47-89页 |
| 2.1 连续波环形腔衰荡法的原理推导及数值模拟 | 第47-51页 |
| 2.1.1 基于三角形环形谐振腔气体吸收理论 | 第48-49页 |
| 2.1.2 测量灵敏度与精度 | 第49-51页 |
| 2.2 腔衰荡光谱的叠加原理 | 第51-59页 |
| 2.2.1 单模脉冲光谱入射情况 | 第51-54页 |
| 2.2.2 与模式匹配对应的光学叠加原理 | 第54-58页 |
| 2.2.3 激发光源脉冲长度限制 | 第58-59页 |
| 2.3 环形谐振腔几何特性对腔衰荡法测量的影响 | 第59-71页 |
| 2.3.1 三角形环形腔内光束特性分析 | 第59-61页 |
| 2.3.2 三角形无源谐振腔谐振频率求解 | 第61-65页 |
| 2.3.3 三角形环形谐振腔本征模式频率特性分布 | 第65-67页 |
| 2.3.4 三角形环形谐振腔的偏振特性 | 第67-71页 |
| 2.4 激光与无源腔间的模式匹配理论 | 第71-79页 |
| 2.4.1 方形镜谐振腔本征模式的特性 | 第72-73页 |
| 2.4.2 激光器出射光耦合进谐振腔时的振幅关系 | 第73-74页 |
| 2.4.3 激光器与谐振腔光束匹配的失调分析 | 第74-79页 |
| 2.5 环形谐振腔光场分布特性 | 第79-87页 |
| 2.5.1 腔内循环光场 | 第81-83页 |
| 2.5.2 输出镜透射光场 | 第83-84页 |
| 2.5.3 耦合镜反射光场 | 第84-85页 |
| 2.5.4 谐振腔的阻抗匹配 | 第85-87页 |
| 2.6 本章小结 | 第87-89页 |
| 第3章 连续波环形腔衰荡光谱测量系统的设计 | 第89-117页 |
| 3.1 连续波环形腔衰荡测量系统的确定及说明 | 第89-91页 |
| 3.2 连续波环形腔衰荡测量控制系统设计 | 第91-95页 |
| 3.2.1 光源的调节方式 | 第92页 |
| 3.2.2 控制系统测量过程说明 | 第92-95页 |
| 3.3 连续波环形腔衰荡事件建立与测量的基本方法 | 第95-102页 |
| 3.3.1 扫描光学谐振腔长法 | 第95-97页 |
| 3.3.2 扫描激光器频率 | 第97-98页 |
| 3.3.3 同时调节激光器与腔长度的方法 | 第98-101页 |
| 3.3.4 实验选定的测量过程以及调节腔长的方案 | 第101-102页 |
| 3.4 提高仪器光谱测量系统性能的数据处理方法 | 第102-105页 |
| 3.5 电子学系统设计 | 第105-112页 |
| 3.5.1 激光器控制单元 | 第106-108页 |
| 3.5.2 腔长控制单元 | 第108-110页 |
| 3.5.3 光电探测单元 | 第110-111页 |
| 3.5.4 衰荡时间测量单元 | 第111-112页 |
| 3.5.5 数据存储单元 | 第112页 |
| 3.6 软件系统设计 | 第112-114页 |
| 3.7 本章小结 | 第114-117页 |
| 第4章 连续波环形腔衰荡光谱系统的搭建与装调 | 第117-163页 |
| 4.1 连续波环形腔衰荡光谱测量系统的实现 | 第117-126页 |
| 4.1.1 激光器 | 第117-119页 |
| 4.1.2 激光器控制要求 | 第119-120页 |
| 4.1.3 波长计 | 第120-122页 |
| 4.1.4 光学谐振腔及腔镜 | 第122-123页 |
| 4.1.5 探测器 | 第123-124页 |
| 4.1.6 PZT及其控制器 | 第124-125页 |
| 4.1.7 数据采集卡 | 第125-126页 |
| 4.2 激光器相关性能测试 | 第126-129页 |
| 4.2.1 波长计测量激光器的结果测试 | 第126-127页 |
| 4.2.2 激光器稳定性测试 | 第127-129页 |
| 4.3 谐振腔的软件模拟结果分析 | 第129-136页 |
| 4.3.1 软件分析理论依据回顾 | 第129-130页 |
| 4.3.2 光路的建立及本征模式的分析 | 第130-132页 |
| 4.3.3 镜子尺寸的大小限制 | 第132页 |
| 4.3.4 腔长对腔内光束特性的影响 | 第132-135页 |
| 4.3.5 镜子角度偏移的影响 | 第135-136页 |
| 4.4 环形谐振腔装调分析 | 第136-156页 |
| 4.4.1 腔轴位置的理论分析 | 第137-143页 |
| 4.4.2 含球面镜的三角形谐振腔的闭合光轴的建模分析 | 第143-152页 |
| 4.4.3 含球面镜的环形谐振腔的闭合光轴的建模分析 | 第152-155页 |
| 4.4.4 测量系统光路的搭建 | 第155-156页 |
| 4.5.光路模式匹配情况检测方法及实验装置 | 第156-162页 |
| 4.5.1 F-P干涉仪扫描方法 | 第157-159页 |
| 4.5.2 采用象限仪探测器的方法 | 第159-162页 |
| 4.6 本章小结 | 第162-163页 |
| 第5章 连续波环形腔衰荡光谱测量中的影响因素分析 | 第163-191页 |
| 5.1 腔长调谐速度对测量结果的影响分析 | 第163-168页 |
| 5.2 激光器带宽特性对测量结果的影响 | 第168-173页 |
| 5.3 压强对测量精度的影响 | 第173-189页 |
| 5.3.1 理论分析 | 第173-176页 |
| 5.3.2 目标气体谱段及最佳压强的选择 | 第176-189页 |
| 5.4 本章小结 | 第189-191页 |
| 第6章 连续波环形腔衰荡光谱系统测试与实验 | 第191-207页 |
| 6.1 连续波腔衰荡光谱系统的结构及性能 | 第191-195页 |
| 6.1.1 测量系统构成 | 第192-195页 |
| 6.1.2 模拟时间常数测量-数字化方法 | 第195页 |
| 6.2 连续波腔衰荡光谱系统对甲烷吸收光谱的测量与分析 | 第195-203页 |
| 6.2.1 测量数据处理说明 | 第195-198页 |
| 6.2.2 镜子反射率的测量 | 第198-201页 |
| 6.2.3 气体浓度测量分析 | 第201-203页 |
| 6.3 测量误差分析 | 第203-206页 |
| 6.4 本章小结 | 第206-207页 |
| 第7章 结论与展望 | 第207-211页 |
| 参考文献 | 第211-221页 |
| 在学期间学术成果情况 | 第221-223页 |
| 指导教师及作者简介 | 第223-225页 |
| 致谢 | 第225-226页 |
