| 中文摘要 | 第10-13页 |
| Abstract | 第13-15页 |
| 第一章 绪言 | 第16-33页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 研究现状 | 第17-23页 |
| 1.2.1 光学气体传感器研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.2 气溶胶激光雷达系统研究现状 | 第21-23页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第23-25页 |
| 参考文献 | 第25-33页 |
| 第二章 气体光谱理论与系统结构 | 第33-52页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 气体光谱理论 | 第33-38页 |
| 2.2.1 光与分子能量相互作用 | 第33-35页 |
| 2.2.2 气体分子吸收模型 | 第35-38页 |
| 2.3 光谱测量技术 | 第38-44页 |
| 2.3.1 气体吸收光谱原理 | 第38-39页 |
| 2.3.2 波长调制光谱技术 | 第39-41页 |
| 2.3.3 腔衰减光谱技术 | 第41-43页 |
| 2.3.4 光学频率梳光谱技术 | 第43-44页 |
| 2.4 激光测量系统结构 | 第44-48页 |
| 2.4.1 激光结构形式 | 第44-45页 |
| 2.4.2 激光光源 | 第45-46页 |
| 2.4.3 光电探测器 | 第46-48页 |
| 2.5 本章小节 | 第48页 |
| 参考文献 | 第48-52页 |
| 第三章 近红外长光程的高灵敏度甲烷传感器 | 第52-78页 |
| 3.1 光学吸收池 | 第52-54页 |
| 3.1.1 White吸收池 | 第52-53页 |
| 3.1.2 Herriot吸收池 | 第53页 |
| 3.1.3 Confocal吸收池 | 第53-54页 |
| 3.2 吸收池长度测量方法研究 | 第54-61页 |
| 3.2.1 测量原理 | 第55-56页 |
| 3.2.2 实验装置 | 第56-59页 |
| 3.2.3 实验结果和数据分析 | 第59-61页 |
| 3.3 高灵敏度甲烷传感器的设计 | 第61-67页 |
| 3.3.1 实验装置 | 第61-64页 |
| 3.3.2 实验结果与数据分析 | 第64-67页 |
| 3.4 温度控制系统 | 第67-74页 |
| 3.4.1 系统组成 | 第68-70页 |
| 3.4.2 散热模型及自适应控制算法 | 第70-72页 |
| 3.4.3 实验结果与数据分析 | 第72-74页 |
| 3.5 本章小节 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 第四章 中红外长光程的高灵敏度甲烷和丙酮传感器 | 第78-105页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 中红外带间级联激光器的丙酮传感器设计 | 第78-88页 |
| 4.2.1 实验装置 | 第78-85页 |
| 4.2.2 实验结果与数据分析 | 第85-88页 |
| 4.3 中红外带间级联激光器的甲烷传感器设计 | 第88-91页 |
| 4.3.1 实验装置 | 第88-90页 |
| 4.3.2 实验结果与数据分析 | 第90-91页 |
| 4.4 中红外光学频率梳气体测量方法 | 第91-101页 |
| 4.4.1 中红外光学频率梳光源 | 第91-92页 |
| 4.4.2 双光梳光谱技术 | 第92-97页 |
| 4.4.3 双光梳光谱技术的丙酮和甲烷传感器 | 第97-101页 |
| 4.5 本章小节 | 第101页 |
| 参考文献 | 第101-105页 |
| 第五章 基于开路设计的气溶胶和甲烷测量系统设计 | 第105-127页 |
| 5.1 引言 | 第105页 |
| 5.2 1.5μm微脉冲气溶胶激光雷达 | 第105-111页 |
| 5.2.1 激光雷达原理 | 第105-106页 |
| 5.2.2 激光雷达系统结构 | 第106-110页 |
| 5.2.3 数据处理算法与数据分析 | 第110-111页 |
| 5.3 基于波长调制光谱技术的开路式长光程甲烷传感器 | 第111-119页 |
| 5.3.1 实验原理 | 第111-112页 |
| 5.3.2 实验装置 | 第112-114页 |
| 5.3.3 可行性实验分析 | 第114-116页 |
| 5.3.4 3km长光程甲烷测量实验 | 第116-119页 |
| 5.4 基于光学频率梳的开路传感器研究 | 第119-125页 |
| 5.4.1 实验装置 | 第119-120页 |
| 5.4.2 实验结果与数据分析 | 第120-125页 |
| 5.5 本章小结 | 第125页 |
| 参考文献 | 第125-127页 |
| 第六章 总结与展望 | 第127-131页 |
| 6.1 研究内容总结 | 第127-128页 |
| 6.2 研究创新点 | 第128-129页 |
| 6.3 不足之处与有待研究的内容 | 第129-131页 |
| 致谢 | 第131-133页 |
| 攻读学位期间参加的项目、获得的奖励及发表的论文 | 第133-135页 |
| 一、参与的科研项目 | 第133页 |
| 二、获得的奖励 | 第133页 |
| 三、发表的论文及专利 | 第133-135页 |
| 附录: 两篇论文 | 第135-149页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第149页 |