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荧光光纤传感器通过测量物质的荧光光谱特征来鉴别被测物质的种类和浓度，在海洋环境监测方面有一定的应用潜力。本文在利用原有的浓度检测技术前提下，把三维荧光光谱技术应用到测量海水中多种有机污染物中去。本文主要研究内容有：
(1)论述荧光测量法的基本原理及特点，对海藻叶绿素a、黄色物质、苯酚以及矿物油的二维荧光特性进行分析，为激发光源、色散元件以及光探测器的合理选择及使用奠定理论基础。同时指出了传统二维荧光光谱法的局限性。
(2)给出三维荧光光谱技术的原理、方法与步骤，利用其所包含的丰富信息量，对海水中多种组份同时不分离进行测量。通过实验较详细地分析了三种矿物油的三维荧光谱的特性，并对它们进行了特征参量的提取与选择。
(3)简述全光纤三维荧光光谱仪的总体方案。光谱分析仪是以分光光栅和CCD线阵电荷耦合元件连用作为多色仪的三维光谱仪。采用PX-2型脉冲氙灯作为激发光源，低损耗石英光纤束作为光信号传输通道，RL1024SB型CCD电荷耦合元件作为荧光信号探测器，及以Boxcar积分器原理为核心的微弱信号检测技术，实现微弱荧光信号的激发、收集、传输、探测及处理。