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可调谐半导体激光吸收光谱技术（Tunable Diode Laser AbsorptionSpectroscopy, TDLAS）作为一种非侵入式测量技术，具有优良的环境适应能力，可以实现燃烧流场中温度、浓度等参数的实时、快速、精确测量，已成为燃烧流场诊断的重要手段。由于化学反应、流体混合、相位变化、热传递以及流动边界层等效应的存在，实际燃烧流场中温度分布存在显著的不均匀性。针对不均匀燃烧流场的诊断，研究人员主要采用TDLAS成像技术（Tunable Diode LaserAbsorption Tomography, TDLAT），通过多光路、多角度的方式测量流场断面内的二维温度、浓度分布。然而该技术往往需要复杂的光机结构和较为耗时的重建算法作支撑。为了降低测量系统的复杂程度，快速获取测量路径上温度不均匀分布的信息，本文通过单光路多吸收线测量，对一维温度不均匀特性的测量方法进行了研究。 本文基于多吸收线TDLAS技术，选用H2O作为目标吸收分子，模拟研究了吸收线条数、温度不均匀程度、温度离散值个数对一维温度不均匀性反演结果的影响。提出了温度离散化方法结合高斯-赛德尔迭代算法，构建了McKenna燃烧炉实验测量平台，实现了一维测量路径上温度不均匀特性（温度-长度结果）的测量。本文还提出利用玻尔兹曼分布曲线法求解一维测量路径上温度不均匀程度，并在McKenna燃烧炉搭建的2-T温度分布路径上实现了测量，所得结果同热电偶测量值相差8.5％。搭建了高温低压光谱测量平台，实现了高温水气吸收光谱的准确测量，其中线强(296K)参数的不确定度从20％以上降低到7％以下。为了获得燃烧气体的真实温度进而获得较为精确的先验条件，文中利用四支具有不同热电偶头直径的B型定制热电偶，采用外推法对热电偶的测量值进行了辐射矫正。 针对温度范围在300-2500K内的测量环境，本文集成了一套重复频率为4kHz的多激光器分时扫描光谱测量系统。通过选择合适带宽的放大电路，解决了带宽过窄导致的吸光度曲线变形的问题。系统采用保偏光纤传输入射光信号，以确保传输过程中激光偏振态保持不变，从而解决了系统中流速测量光路上出现的“传输光纤抖动引起吸收信号幅值明显变化”的难题。