光热干涉仪的电路设计及数据分析

【摘要】光在空气中传播时往往会受到大气气溶胶的影响，造成光的衰减，通过测量气溶胶的吸收系数可以衡量这种影响的强弱。光热干涉法测量大气气溶胶吸收系数，具有精度高、不确定度低的优点，设计一套能准确测量大气气溶胶吸收系数的系统是非常必要的。本文从热光理论出发，以大气气溶胶为研究对象，推导出气溶胶吸收系数的测量方法。研究了干涉测量方法及系统组成，采用了改进型的折叠式Jamin干涉仪，降低了系统成本，提高了系统控制精度。设计了光电转换电路和差分放大电路，完成了光热干涉系统的硬件设计和系统搭建。用电阻片加热和调制激光器的方法模拟光热效应，产生了比较理想的干涉条纹信号。利用正切查表法对干涉条纹信号360倍细分，提高了测量精度。并用MATLAB软件对数据进行处理，计算出空气的折射率变化量，并分析影响折射率变化量的相关因素。本文的研究和实验表明本文设计的光热干涉系统可以实现高精度、低成本空气折射率变化量的测量。在常规测量环境下，系统最小分辨率为1度，可测最小折射率变化量为3.51×(?)。采用多次测量取平均值的方法，对实验方法、信号质量及系统本身存在的误差进行分析，提出了一些减小误差的改进措施。
【作者】马骏；
【导师】李保生；
【作者基本信息】合肥工业大学，光电信息工程，2014，硕士
【关键词】大气气溶胶；吸收系数；热光干涉；空气折射率；系统误差；

【参考文献】
[1]宋巧丽.射频等离子体中尘埃粒子和尘埃空洞的实验研究[D].大连理工大学,等离子体物理,2004,硕士.
[2]郭华芳.集体建设用地使用权流转制度研究[D].首都经济贸易大学,经济法,2014,硕士.
[3]王炳林.逆作法施工工艺在人防工程中的应用[D].山东大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[4]张颖.美国环境公共信托理论及环境公益保护机制对我国的启示[J].政治与法律,2011,06:112-120.
[5]张海苓.组织支持感、创新自我效能、目标取向与创新行为的关系研究[D].中国地质大学（北京）,应用心理学,2014,硕士.
[6]刘禄.移动商务环境下的商业银行金融服务创新研究[D].华中师范大学,情报学,2013,硕士.
[7]陈春华.湖南万婴教育公司发展战略研究[D].湖南大学,工商管理,2013,硕士.
[8]王凯.基于GT-POWER的涡轮—活塞式二冲程柴油机热力分析与仿真研究[D].中北大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[9]杨秋实.猪可食用组织中盐酸多西环素长效注射液残留检测方法及消除规律的研究[D].南京农业大学,基础兽医学,2012,硕士.
[10]刘康平,李增智.网络告警序列中的频繁情景规则挖掘算法[J].小型微型计算机系统,2003,05:891-894.
[11]乔英.间接地下砂管灌条件下南疆枣树灌溉模式研究[D].塔里木大学,农业水土工程,2012,硕士.
[12]赵松岭.河北省鲜活农产品流通模式优化策略研究[D].河北大学,企业管理,2014,硕士.
[13]耿景都.特高压工程用ZBSJ型真型塔的试验研究[D].华北电力大学,机械工程（专业学位）,2012,硕士.
[14]李静.大连新致软件公司内部控制研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[15]李明敏.目标区域测序在新生儿和不典型1型糖尿病遗传基础研究中的应用[D].北京协和医学院,临床医学,2014,博士.
[16]黄小玉.《朱子语类》（七、八册）疑问句研究[D].北京大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[17]齐雯.基于计算实验方法的我国投资基金有限套利行为研究[D].天津财经大学,金融学,2012,硕士.
[18]陈燕,吴晓光,王政.液压挖掘机工作装置仿真研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2001,05:438-441.
[19]杨威.基于机器视觉的注塑过程检测技术[D].华中科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[20]化柏林.智能信息系统与人工智能[J].中国信息导报,2003,08:52-54.
[21]初璇.二氧化锡杂化材料的制备及气敏性能研究[D].大连海事大学,2013.
[22]刘超,蒋东翔,谢小荣,洪良友.次同步振荡引起的发电机组轴系疲劳损伤[J].电力系统自动化,2010,15:19-22+84.
[23]葛斐.浙江省江干区农村集体经济股份合作制改革研究[D].浙江大学,2012.
[24]郭金华.面向用户意图的博文重排序技术研究[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[25]魏佳敬.主题酒店的环境设计与研究[D].沈阳理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[26]张悦.积极心理小组咨询的方案设计及干预效果评估[D].首都师范大学,心理健康教育,2013,硕士.
[27]张林泉.改进高中生数学学习方式的研究[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[28]李坤.介孔材料构建肝素控释的小口径人工血管的实验研究[D].南京大学,外科学,2011,博士.
[29]赵琴.溶剂热法合成CuInS_2纳米晶体及工艺优化[D].江苏科技大学,材料学,2013,硕士.
[30]顾茂强.基于工作流的知识型项目管理系统的研究与设计[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[31]张德华,刘士海,任少强.基于围岩-支护特征理论的高地应力软岩隧道初期支护选型研究[J].土木工程学报,2015,01:139-148.
[32]谢建豪.农用地价值构成与征地价格研究[D].河北农业大学,土壤学,2004,硕士.
[33]王静.基于BP神经网络的盐碱土盐分遥感反演模型[D].东北师范大学,2005.
[34]常洪浩,冯祖仁,张兆军,徐明钊.一种智能优化算法解质量评价方法[J].控制与决策,2013,11:1735-1740.
[35]杜平超.泗县留守儿童成长状况调查报告[D].安徽大学,社会工作,2014,硕士.
[36]林清清,陈锦,徐娜,金理宝.杭州市养老机构现状及需求调查——基于区域差异性的视角[J].现代物业(中旬刊),2014,05:51-56.
[37]吴秋婷.陕甘宁边区的民事调解制度[D].郑州大学,法律史,2013,硕士.
[38]崔雪艳.《助字辨略》初探[D].新疆师范大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[39]郭旭文.长株潭地区生态构架调控决策支持系统的研制[D].中南林学院,2005.
[40]聂其达.我国无形资产转让定价税制研究[D].云南财经大学,税务（专业学位）,2014,硕士.
[41]吕红云,于凤文,唐强,计建炳.熔融盐裂解木焦油的初步研究[J].林产化学与工业,2012,04:53-57.
[42]刘燕.应力场对Al_(86)Ni_9La_5非晶合金结构和性能的影响[D].山东大学,材料加工工程,2014,博士.
[43]杨金铭.关于颗粒冰蓄能空调研究的探讨[J].现代渔业信息.1989(12)
[44]王佳.和谐社会视域下和谐社会心态研究[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[45]谢克锋.分子导线的设计及其电荷输运性质的理论研究[D].兰州大学,2010.
[46]李娇.云南孟连地区基性火山岩地球化学及形成的大地构造背景研究[D].中国地质大学（北京）,地球化学,2013,硕士.
[47]牛家洋.基于神经网络的非线性系统时间序列的预测方法研究[D].山东师范大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[48]许白羽.自保守混凝动力学方程的数值求解与分析[D].北京交通大学,环境工程,2013,硕士.
[49]张春.商业智能技术与应用分析[J].电信工程技术与标准化,2003,12:80-86.
[50]李洪超.康复新液促进高位肛周脓肿术后创面愈合的临床研究[D].河北医科大学,中西医结合临床,2014,硕士.