海底网激光拉曼光谱仪器节点及试运行结果分析

摘要

“南海深海海底观测网试验系统”是我国在南海海域重点建设的一个对深海环境进行实时监测的缆系海底观测网试验系统,而激光拉曼光谱仪器节点(OUC-Raman节点)则是该海底观测网中进行化学环境观测的科学仪器节点之一,目前已有两套OUC-Raman节点成功接入海底观测网。本文将对OUC-Raman节点为搭载海底观测网进行长期观测所进行的设计结构和功能进行描述,并对其近两年来在海底观测网上运行的数据进行了处理和分析。研究表明,OUC-Raman节点在海底观测网上运行状态基本良好,但同时也暴露了其海洋光谱传感器在深海长期运行的问题,主要表现在:(1)舱内温度的起伏变化对激光器和光谱仪等关键器件的影响,导致获得的拉曼光谱的谱峰漂移,后期将完善温控模块;(2)测量水体环境的变化与实验室标定环境的差异使得测量结果产生误差,解决方案是在实验室构建模拟海洋环境,并在此环境下进行标定;(3)激光能量的衰减决定了该类仪器节点运行时长极限。