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由于在高光学深度下,比尔-朗伯特(Beer-Lambert)定律的线性近似不再成立,波长调制光谱(WMS)中常用的偶次谐波探测失效.比较研究了适用于高光学深度的对数光谱方法和比值方法,理论研究了这两种方法的测量分辨率以及信号幅度随光学深度变化的规律,研制了一套波长调制光谱光纤甲烷传感器.得到了对数方法中光源功率调制的傅里叶系数表达式;研究了制约对数光谱方法和比值方法分辨率的因素.研究表明,对数光谱方法的测量分辨率高于比值方法2～3个数量级.