小型水下连续激光拉曼光谱探测控制系统设计与实现的开题报告

小型水下连续激光拉曼光谱探测控制系统设计与实现的开题报告一、研究背景水下激光拉曼光谱技术是一种非常重要的分析水下环境中化合物的方法，具有高灵敏度、高分辨率、无需样品前处理等优点。与传统的水下采样分析方法相比，激光拉曼光谱技术具有更高的准确性和效率，因此被广泛应用于海洋、湖泊等水化环境中的化学分析和监测。目前，国内外已经有许多研究机构和企业进行了水下激光拉曼光谱仪的研发和应用。但是，已有的水下激光拉曼光谱仪大多体积大、价格昂贵、操作复杂，难以满足小型水下航行器、遥控器等设备的需求。因此，开发一种小型、低成本、易于操作的水下激光拉曼光谱探测控制系统对于水下环境研究具有重要意义。二、研究目的与意义本研究的主要目的是设计和实现一个小型水下连续激光拉曼光谱探测控制系统，具体包括：1.设计和制作小型连续激光器和水下激光拉曼光谱探测器，并进行性能测试和优化。2.设计和实现水下控制系统，实现对激光器和光谱探测器的远程控制和数据传输。3.对系统进行实验和测试，验证系统的性能和可靠性。本研究的意义在于：1.发展了一种小型、低成本、易于操作的水下激光拉曼光谱探测控制系统，可以满足小型水下航行器、遥控器等设备对于高精度、实时水下化学监测的需求。2.丰富了水下化学监测技术的手段，拓展了水下化学监测的应用领域。三、研究内容和方法1.设计与制作小型连续激光器：本研究采用半导体激光器作为激光源，进行小型化设计，制作连续激光器。2.设计与制作水下激光拉曼光谱探测器：本研究采用光纤传输技术和光学滤波技术，实现水下激光拉曼光谱探测器的小型化设计和制作。3.设计与实现水下控制系统：本研究采用单片机控制技术，设计并制作水下控制系统，实现对激光器和光谱探测器的远程控制和数据传输。4.实验与测试：本研究将设计制作好的小型水下连续激光拉曼光谱探测控制系统进行实验和测试，验证其性能和可靠性。五、预期成果1.设计与制作一套小型水下连续激光拉曼光谱探测控制系统。2.实现小型连续激光器和水下激光拉曼光谱探测器的优化，达到高精度、高灵敏度、高分辨率的数据采集。3.设计和实现水下控制系统，能够实现对激光器和光谱探测器的远程控制和数据传输。4.进行实验和测试，验证系统的性能和可靠性，获得相关数据和实验结果，并撰写相关论文。六、进度计划时间节点计划任务2021年3月研究水下激光拉曼光谱技术基础，查阅相关文献资料，确定研究方向和内容。2021年4月进行水下连续激光器和拉曼探测器的设计和制作。进行控制系统硬件设计。2021年5月进行硬件设计的部署和集成，对各项硬件进行优化和测试。2021年6月进行水下连续激光拉曼光谱探测控制系统的调试和功能检测，优化程序并测试。2021年7月进行实际的海洋实验，在现实环境下进行测试和分析，记录相关数据。2021年8月分析实验数据并得出结论，整理研究数据，编辑文章并提交论文。七、参考文献1.黄俊峰,魏波瑞,贺文,等.激光拉曼光谱技术的水下应用[J].海洋科学,2020,44(3):67-72.2.谭克非,牛伟豪,王清海,等.水下拉曼光谱技术在水质监控中的应用[J].中国水利水电科学,2018,36(1):107-112.3.WuW,Varga-WeiszP.Nucleosomesliding:factsandfiction.EMBOJ.2001;20(10):3303–3310.4.KoterC,RodriguesJPGLM,BonvinAMJJ.HADDOCK-emp:takingadvantageofambiguityinformationinbiomoleculardocking.PLoSComputBiol.2015;11(8):e1004340.5.PalliSR,KapetanakisA,EmmanouilidouA,etal.Thesensitivityofamidrangepresentationattackdete