介绍了一种采用商用发光二极管作为探测器的新型太阳光度计。阐述了系统的结构以及该仪器在监测气溶胶光学厚度领域的应用，并与传统的太阳光度计进行了对比试验。试验表明，两种仪器具有很好的一致性。

双光束分光光度计在分子吸收光谱测量中起着十分重要的作用.本文提出一种以ATMEL89C51单片机为核心的数据采集系统,有效地实现了分光光度计的数据采集与存储,同时,在计算机上实时显示吸收光谱的曲线,满足数据分析与处理的需要.

云是发生在高空的水汽凝结现象,其生成、外形特征、量的多少、分布及其演变,不仅反映了当时大气的运动、稳定程度和水汽状况等,而且也是预示未来天气变化的重要征兆之一。正确分析云的变化,是了解认识大气物理状况,掌握天气变化规律的一个重要因素。本文介绍了一种新型的脉冲式半导体激光云高自动测量系统,设计了激光收发同轴的光学系统,实现了无盲区的云探测;研制了半导体激光器驱动模块、接收低噪声前置放大、高速采集和信号处理等电路;在数据处理方法上,提出了小波信号特征提取法,能有效地识别出云层信息。研制的半导体激光云高自动测量系统能够给出云底、云高信息,所获得的结果与SAGEII卫星所测的卷云高度基本一致,证明仪器能满足气象观测对云层参数测量的要求,具有一定的可行性。

可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种具有高灵敏、高选择性、快速响应等特点的气体检测新技术,它利用了半导体激光器的可调谐和窄线宽特性,通过精心选择待测气体的某条吸收线可排除其它气体的干扰实现待测气体浓度的高灵敏快速在线检测。讨论在工业环境下气体检测系统中数据采集与信号处理方法,分析了实验结果。在工业数据采集和处理系统中如何提高实时性和通用性,是设计者首要解决的问题。在VC＋＋环境下,多线程技术和面向对象方法,实现了实时数据采集,不存在采集丢点问题,成功地实现了数据的准确完整性与实时性,并且在新的数字信号处理中提高了系统的测量精度、重复性和稳定性,满足了工业气体在线检测的需要。

为了研究测量混合层高度的方法，对判断混合层高度的几种重要方法，如目测法、梯度法等进行了分析，采用本文中所介绍的的Steyn法，通过阐述其理论基础，给出了理想模型图，并举例强调实际运用时初始值选择对拟合结果的影响。利用云高仪Vaisala测得的3幅雷达回波信号图（气溶胶后向散射系数和高度）进行拟合，得到了混合层高度等结果。结果表明，Steyn法即使在混合层后向散射系数多变、混合层高度偏低的复杂情况下，仍能准确有效地识别混合层高度、夹卷层厚度等信息，大气边界层日变化的实测结果与理论预测值能较好地吻合。

针对一种倾斜补偿摆动式干涉仪，利用旋转式音圈电机作为驱动单元，设计了扫描控制反馈系统，建立了控制系统的数学模型，分析了系统的性能参数，并将PID控制应用于系统的反馈控制设计，提高了系统的稳态性能和动态性能。结果表明，在波数为8000cm-1时对应干涉图频率的相对误差达到了0．67％，在实际应用中表现出良好的稳定性和可靠性，能够满足大气环境监测对傅立叶变换红外光谱仪的需要。

设计了基于多波长LED阵列为激发光源的三维荧光光谱系统,利用单片机AT89C52控制LED阵列和光谱仪的步进电机,实现了数据的实时采集和光谱的实时显示。通过对3种荧光物质的12个不同浓度的样品进行荧光光谱测量,并对所得的数据组成的EEM谱进行解析,计算出各样品的浓度与实际浓度相符,验证了本系统在多组分分析中的可行性,同时LED光源的应用将为分析仪器的小型化和便携式提供新的发展方向。