海水透明度测量技术研究

发布时间：2020-10-21 22:55

　　 海水透明度是描述海洋光学特性的一个重要参量,影响着潜艇的安全潜行、对潜安全通信以及水下制导武器的精度。根据测量原理和测量方式的不同,海水透明度有海洋学海水透明度和光度学海水透明度两种定义。论文首先针对海洋学海水透明度的测量问题做了相关研究。利用课题组研制的高光谱海水透明度剖面测量仪样机进行初步的测量试验,实地采集部分水域的剖面光谱信息,采用非均匀水体对比度传输方程对光谱信息处理分析,并与透明度盘所测数据对比,验证了该样机测量海洋学海水透明度的能力。但同时也发现在海洋学海水透明度定义下的仪器都是以自然太阳光为测量对象,使用存在局限性,没有反映出水体的固有特性。为了能客观反映水体本身的透明度,便于人工光电导引头在水下利用该特性,本文对光度学海水透明度的测量开展了进一步的研究,提出了基于微纳阵列的光度学海水透明度测量方案,重点在于采用纳米材料设计了一种可以在可见光波段进行分光和采集的光电采集器,即微纳阵列。其中超表面结构体的引入使得布拉格反射波导在全可见光波段均具有分光功能,分辨率很高且无需分光扫描时间;而PbS胶体量子点的纳米特性可以实现可见光的高效采集。利用MATLAB和COMSOL仿真软件验证了微纳阵列的分光和光电转换能力,为硬件实现提供了参数数据,从而为整个仪器的制备奠定了理论基础。
【学位单位】：国防科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P733.3;E912
【部分图文】：

测量通道：30cm/1m测量波段：395nm/420nm/442nm/470nm/510nm/590nm/620nm/700nm测量项：衰减系数测量波段：532nm/650nm测量项：衰减系数 测量波段：370nm/470nm/532nm/ 650nm测量项：衰减系数测量通道：10cm/25cm测量波段：400nm~730nm；光谱分辨率：4nm测量项：衰减系数和吸收系数固有光学传输特性测量仪(简称为 A减系数测量的标准仪器[20]，结构如

国防科技大学研究生院硕士学位论文的广泛应用，这些仪器的光电检测系统已经相对落后。基于以纳米材料设计了一种微纳阵列用于光电检测，不仅可以保证测而且有利于仪器的集成化发展，可以相对减小仪器的体积和降海水透明度测量仪的发展具有重要意义。1.4 主要工作内容基于高光谱海水透明度剖面测量仪的数据分析组基于海洋学透明度的垂直剖面测量原理，提出了高光谱海水研制了高光谱海水透明度剖面测量仪样机。本文基于该样机进和相关的数据处理，证明了该样机在海洋学海水透明度测量中，具体研究内容如图 1.2 所示。

图 1.3 微纳阵列研究内容文总体结构章节内容安排如下：章主要介绍海水透明度测量研究的研究背景和研究意义；阐述同定义；简要列举了国内外不同类型的海水透明度测量仪器；提出了本文的研究内容。章主要介绍针对海洋学透明度测量的高光谱海水透明度剖面测工作原理、硬件结构及软件设计，详细介绍了仪器各部分的硬章主要对高光谱海水透明度剖面仪的可行性进行试验验证。利器在南京周边地区进行了多次测量试验，并利用非均匀水体辐进行处理，与透明度盘所测数据相比较，验证了仪器测量海洋行性，同时根据测量数据分析了海洋学海水透明度测量仪器存章主要介绍针对光度学测量的新型海水透明度测量仪设计。重硬件进行了设计，根据微纳阵列的设计思路，详细介绍了微纳
【参考文献】

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本文编号：2850705