针对多普勒非对称空间外差干涉技术，提出一种目标信号相位自校正的方法.首先通过连续采样单色光的干涉图跟踪绝对相位漂移；然后分段线性拟合不同风速下的干涉相位，通过计算两条拟合曲线距离去除相位漂移.搭建风速模拟实验平台，获得采样干涉图，并对相位误差进行校正.结果表明，在60.37 m/s的模拟风速下，相位漂移误差达到30.78 m/s，通过相位校正风速反演误差降低至3.51 m/s，风速精度得到较大改善.最终通过几组不同风速下的反演值得到了平均2.97 m/s的风速测量精度.

多普勒非对称空间外差干涉仪可用来探测氧气大气带气辉谱线的多普勒频移，进而反演中高层大气的风速。由风速变化引起的干涉条纹相位频移十分微小，而由系统误差导致的绝对相位漂移会严重影响风速反演精度。双臂式干涉仪与单臂式不同，除受扩视场棱镜和光栅影响之外，用于产生光程差的空气隔片的热膨胀也会影响干涉图的绝对相位。通过实测和仿真计算不同温度下的绝对相位漂移，分析了绝对相位漂移的原因。在此基础上，提出了一种绝对相位漂移校正方法，通过求零风速和某一给定风速下两条线性相位拟合曲线之间的距离，校正温度引起的绝对相位漂移，从而准确反演风速。结果表明，仿真分析与实测的绝对相位漂移具有较好的一致性。校正绝对相位漂移后反演的风速误差为3.5 m/s，与校正前相比风速反演误差得到了极大的改善。

空间外差光谱仪采用窄带滤光片限制仪器光谱范围，避免光谱混叠。滤光片透过率曲线随入射光角度的变化导致准直系统出射光场呈现随波长变化的非均匀现象。对光场非均匀性机理进行理论推导，证实滤光片调制作用造成复原光谱中卷积了与波长相关的调制函数，导致单色光光谱半峰全宽随波长变化。根据理论公式并结合实验室空间外差光谱仪参数进行了仿真分析，表明光场存在短波下凹和长波上凸的滤光片调制效应。开展了实验室单色光扫描实验，实验测量结果与理论分析和仿真结果一致。提出了一种包络线拟合校正方法，仪器线型函数半峰全宽变化量由校正前的16.7%下降为0.2%，有效去除了滤光片调制函数对仪器线型函数的影响。

Offner反射式成像镜头相比于透射成像镜头具有适用波段范围宽、像差小、相对数值孔径较大、结构简单紧凑以及空间适应性良好的优点。结合空间外差技术特点和要求，给出了一种Offner成像镜头的设计方法和光路结构。该设计通过在出射光路中加入透镜改变缩放比，离轴装配消除像差的方法，可以满足空间外差光谱仪中对定域面干涉条纹进行任意比例缩放的要求。在系统要求数值孔径为0.042、缩放比为-0.86221的条件下，给出了设计实例，且点列图最大均方根半径优于1.81 μm。最后对该系统进行了像质评价和公差分析，分析结果表明其成像质量可以满足空间外差光谱仪对成像镜头的要求，在现有加工和装配水平条件下可工程化实现。

温度检测在科学研究和社会生活中极为重要。随着科学技术的不断发展, 温度检测需求也日趋增加。为了解决生物及化学实验中密闭、高温、高压、粉尘等特殊环境下不宜直接 进行温度检测或者只能采取有线形式进行温度检测的问题, 设计了一种基于红外通信的温度采集系统。该系统将DS18B20传感器作为 温度传感器, 用51单片机采集温度后从串口输出, 再通过调制38 kHz载波形成红外信号; 接 收端采用VS1838B一体化红外接收头接收温度信号, 最后由LCD1602器件显示温度信息。 测试结果表明, 本文系统能够实现无接触式环境温度检测, 满足实验要求。