CN113466137A - 一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其中：包括水槽、激光器、探测器、两组光学反射阵列；还包括驱动系统，调节第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离；激光器发射激光穿过第一透明窗口进入水体样品测试区，在第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间来回反射，最后穿过第二透明窗口后的光斑被探测器的探测面完全接收。通过两组光学反射阵列改变激光束传播方向，使来回反射，等效增长了样品水体内部的激光束传播距离，并且可通过驱动系统移动光学反射阵列改变传播距离，获取多组数据进行拟合计算，从而消除了其他参数变量对测量结果的影响，保证了光学衰减系数值的准确性。

Description

一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法

技术领域

本发明属于水下光学探测技术领域，具体涉及一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法。

背景技术

近年来，随着技术的发展，水下无线光通信手段逐渐兴起。水下无线光通信手段使用蓝绿光波段信号传输信息，具有带宽大、速率高、设备体积小等优点，但受限于水体环境多样性，水下无线光通信系统在不同水体条件下得到的最远水下光通信距离都有所不同，且通信距离往往不大。目前，学术界通用的不同环境下衡量水下光通信距离的性能参数则是采用光学衰减系数及其倍数来描述，然而由于水体对光的吸收和散射是很复杂的物理过程，准确测量水体的衰减系数非常困难。

当前，国际上通常采用仪器来观测光能量在水中的衰减，以确定其对光的衰减系数，如AC系列衰减系数测量仪，然而该产品的价格达到数百万，且操作复杂，不适于进行大规模的商业以及军事应用。因此，提供一种成本低、体积小、操作简单、测量准确的水体光学衰减系数测量装置是当前水下无线光通信技术发展的一个重要环节。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供一种成本低、体积小、操作简单、测量准确的水体光学衰减系数测量装置及方法。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其中：包括设于水槽外的激光器和探测器，设于水槽内的相对的第一光学反射阵列和第二光学反射阵列，以及开设于水槽壁上的若干透明窗口；

还包括驱动系统，调节第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离；

激光器发射激光穿过第一透明窗口进入水体样品测试区，在第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间来回反射，最后穿过第二透明窗口后的光斑被探测器的探测面完全接收。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列被固定，所述驱动系统调节第二光学反射阵列的位置。

进一步优选地，所述第二光学反射阵列被固定，所述驱动系统调节第一光学反射阵列的位置。

进一步优选地，激光在所述第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间形成对光路的多次180°反向。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列与第二光学反射阵列均具有连续的多个呈直角的相邻反射界面。

进一步优选地，所述驱动系统具有距离读数装置，用于实时读取显示第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离。

进一步优选地，还包括多个光通道吸收壁；

来回反射的光路中，每对折返的两个平行光线之间夹设一个光通道吸收壁。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

通过驱动系统的驱动调节第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离d，测量不同距离所反应的水体内等效传播光程L下，探测器所探测的不同光功率P，并针对得到的多组P-L测量数据进行拟合，从而计算得到水体的光学衰减系数C的值。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

S1、用驱动系统将第二全反射阵列和第一全反射阵列调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽中注入样品水体，打开激光器，其发射的激光束在经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统的驱动调节一次第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据，以及对应的光功率数据；

S5、最后进行数据拟合：根据不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，按照光功率P＝A+B·L公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

S1、用驱动系统将第二全反射阵列和第一全反射阵列调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽中注入样品水体，打开激光器，其发射的激光束在第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间形成对光路的多次180°反向，经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统的驱动调节一次第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据，以及对应的光功率数据；

S5、最后进行数据拟合：根据公式L＝(m+1)d，将不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，其中m为180°反向的次数，按照光功率P＝A+B·L公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，通过第一光学反射阵列和第二光学反射阵列改变激光束传播方向，使其在第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间来回反射，等效增长了样品水体内部的激光束传播距离，并且可通过驱动系统移动光学反射阵列改变传播距离，获取多组数据进行拟合计算，而测量光路的窗口透过区和固定反射区位置固定不变，从而消除了其他参数变量对测量结果的影响，保证了光学衰减系数值的准确性。

2、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，激光器和探测器通过水槽3与待测水体样品隔离开，不需要进行特殊的防水处理。

3、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，水槽只需要激光器的进光窗口和探测器的出光窗口是透明即可，其他区域可以是其他材料，更可以是非透明的，消除外界外线的干扰。

4、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，第一光学反射阵列和第二光学反射阵列可由反射镜、棱镜等具有反射界面的光学元件组成；具体地，均由全反射等腰直角棱镜组成，全反射界面在等腰直角棱镜斜面的外部，器件结构稳固，光路的反射角度稳定。

5、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，所有的透明窗口的性质参数完全保持一致，其他光路中对称器件的性质参数也保持一致。

6、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，驱动系统具有距离读数装置，可以实时读取显示第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离，可以精确调整并显示第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间的距离。

7、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，来回反射的光路中，每对折返的两个平行光线之间夹设一个光通道吸收壁；光通道吸收壁在长度上可以伸缩变化，并在内部和外部的材料上能吸收散射光和防止外界背景光进入，但不阻挡激光器的激光光路。

8、本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，保证了光路信道上的器件相同，测量接收的光信号功率，经过拟合计算即可得到水质衰减系数。该方法理论上可以消除了光路信道中的其他非水质因素对测量结果的影响，保证了光学衰减系数值的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的示意图；

图2是本发明实施例的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的反射阵列结构示意图；

图3是本发明实施例的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明提供一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其中：包括设于水槽3外的激光器1和探测器2，设于水槽3内的相对的第一光学反射阵列4和第二光学反射阵列5，以及开设于水槽壁上的若干透明玻璃窗口；

还包括驱动系统7，调节第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间的相对距离d；

在水槽中注入样品水体，构成水体样品测试区；激光器和探测器与水体样品测试区通过水槽隔开，激光器1发射水平激光穿过第一透明窗口61进入水体样品测试区，在第一光学反射阵列4和第二光学反射阵列5之间来回水平反射，等效长距离水体内部光学传播，最后水平穿过第二透明窗口62后的光斑被探测器2的探测面完全接收，获取接收光功率信息。

本发明还提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

通过驱动系统7的驱动调节第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间的相对距离d，测量不同距离所反应的水体内等效传播光程L下，探测器2所探测的不同光功率P，并针对得到的多组P-L测量数据进行拟合，从而计算得到水体的光学衰减系数C的值。

进一步优选地，所述激光器1为连续激光器，所述探测器2为功率计、单点探测器或面阵探测器。

进一步优选地，所述激光器1和探测器2通过水槽3与待测水体样品隔离开，不需要进行特殊的防水处理。

进一步优选地，所述探测器2的探测面积大于接收光斑面积。

进一步优选地，所述水槽3只需要激光器的进光窗口和探测器的出光窗口是透明即可，其他区域可以是其他材料，更可以是非透明的，消除外界外线的干扰。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列4被固定，所述驱动系统7只连接并调节第二光学反射阵列5的位置。或者，所述第二光学反射阵列5被固定，所述驱动系统7只连接并调节第一光学反射阵列4的位置。或者，所述第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5均与驱动系统7连接，但在整个单次的水体光学衰减系数测量中，驱动系统7只调节其中一个的位置，另一个保持不动。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列4和第二光学反射阵列5，可由反射镜、棱镜等具有反射界面的光学元件组成；具体地，均由全反射等腰直角棱镜组成，全反射界面在等腰直角棱镜斜面的外部。

进一步优选地，激光在所述第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间形成对光路的多次180°反向。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5均具有连续的多个呈直角的相邻反射界面，光路经两次反射，可平行于原光路反射回去。

进一步优选地，所述第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5可以是一维线性阵列，也可以是二维阵列。

进一步优选地，所述驱动系统7具有距离读数装置，用于实时读取显示第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间的相对距离，可以精确调整并显示第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间的距离。

进一步优选地，还包括多个光通道吸收壁8；来回反射的光路中，每对折返的两个平行光线之间夹设一个光通道吸收壁8；光通道吸收壁在长度上可以伸缩变化，并在内部和外部的材料上能吸收散射光和防止外界背景光进入，但不阻挡激光器的激光光路。

本发明提供了一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

S1、用驱动系统7将第二全反射阵列5和第一全反射阵列4拉开比较远的距离开始或者拉近比较近的距离开始，调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽3中注入样品水体，打开激光器1，其发射的激光束在经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，光斑小于探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统7的驱动调节一次第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据d₂，d₃，d₄等等，以及对应的光功率数据P₂，P₃，P₄等等；

S5、最后进行数据拟合。根据不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，根据光在水体中传播的机制，激光光束在水中的衰减规律公式E(r)＝E0exp(-C·L)，等号两端同时取自然对数可得lnE(r)＝lnE-C·L，而按照光功率P＝A+B·L公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗，主要包括玻璃界面反射损耗和玻璃材料吸收损耗。

参见图2，本发明实施例提供的小型化光学衰减系数测量装置的俯视视角的全反射阵列结构，全反射阵列是由多个全反射镜组成，相邻的反射界面可构成一个等腰直角三角形。根据全反射的光学原理，界面反射后光束走的光程与镜像所走光程相等，因此，光束每经历过一次来回水平反射，就等效增加了一个d的传播光程，d为两个反射阵列之间的间距。以相对的两个全反射镜为一组，构成全反射阵列的基本单元，则上下两组反射单元产生2d的传播光程，则本发明的测量装置中，激光光束在水体样品中的实际传播距离由反射阵列的单元组数n和反射阵列之间的间距d决定，即水体内等效传播光程L＝n*d，其中，第二光学反射阵列5的左边单独的第一个全反射镜形成n的第一组，右边单独的最后一个全反射镜形成第n组。L的另一种表达为L＝(m+1)d，m为180°反向的次数，n＝m+1。

如图3所示，相应的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中，包括如下步骤：

S1、用驱动系统7将第二全反射阵列5和第一全反射阵列4拉开比较远的距离开始或者拉近比较近的距离开始，调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽3中注入样品水体，打开激光器1，其发射的激光束在第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间形成对光路的多次180°反向，经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，光斑小于探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统7的驱动调节一次第一光学反射阵列4与第二光学反射阵列5之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据d₂，d₃，d₄等等，以及对应的光功率数据P₂，P₃，P₄等等；

S5、最后进行数据拟合：根据公式L＝n*d＝(m+1)d，将不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，其中m为180°反向的次数；根据光在水体中传播的机制，激光光束在水中的衰减规律公式E(r)＝E0exp(-C·L)，等号两端同时取自然对数可得lnE(r)＝lnE-C·L，按照光功率P＝A+B·L＝A+B·nd＝A+B·(m+1)公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗，主要包括玻璃界面反射损耗和玻璃材料吸收损耗。

综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，通过第一光学反射阵列和第二光学反射阵列改变激光束传播方向，使其在第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间来回反射，等效增长了样品水体内部的激光束传播距离，并且可通过驱动系统移动光学反射阵列改变传播距离，获取多组数据进行拟合计算，而测量光路的窗口透过区和固定反射区位置固定不变，从而消除了其他参数变量对测量结果的影响，保证了光学衰减系数值的准确性。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，激光器和探测器通过水槽3与待测水体样品隔离开，不需要进行特殊的防水处理。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，水槽只需要激光器的进光窗口和探测器的出光窗口是透明即可，其他区域可以是其他材料，更可以是非透明的，消除外界外线的干扰。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，第一光学反射阵列和第二光学反射阵列可由反射镜、棱镜等具有反射界面的光学元件组成；具体地，均由全反射等腰直角棱镜组成，全反射界面在等腰直角棱镜斜面的外部，器件结构稳固，光路的反射角度稳定。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，所有的透明窗口的性质参数完全保持一致，其他光路中对称器件的性质参数也保持一致。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，驱动系统具有距离读数装置，可以实时读取显示第一光学反射阵列与第二光学反射阵列之间的相对距离，可以精确调整并显示第一光学反射阵列和第二光学反射阵列之间的距离。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，来回反射的光路中，每对折返的两个平行光线之间夹设一个光通道吸收壁；光通道吸收壁在长度上可以伸缩变化，并在内部和外部的材料上能吸收散射光和防止外界背景光进入，但不阻挡激光器的激光光路。

本发明的反射移动型水体光学衰减系数测量装置及方法，保证了光路信道上的器件相同，测量接收的光信号功率，经过拟合计算即可得到水质衰减系数。该方法理论上可以消除了光路信道中的其他非水质因素对测量结果的影响，保证了光学衰减系数值的准确性。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：包括设于水槽(3)外的激光器(1)和探测器(2)，设于水槽(3)内的相对的第一光学反射阵列(4)和第二光学反射阵列(5)，以及开设于水槽壁上的若干透明窗口；

还包括驱动系统(7)，调节第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间的相对距离；

激光器(1)发射激光穿过第一透明窗口(61)进入水体样品测试区，在第一光学反射阵列(4)和第二光学反射阵列(5)之间来回反射，最后穿过第二透明窗口(62)后的光斑被探测器(2)的探测面完全接收。

2.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第一光学反射阵列(4)被固定，所述驱动系统(7)调节第二光学反射阵列(5)的位置。

3.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第二光学反射阵列(5)被固定，所述驱动系统(7)调节第一光学反射阵列(4)的位置。

4.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

激光在所述第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间形成对光路的多次180°反向。

5.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)均具有连续的多个呈直角的相邻反射界面。

6.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述驱动系统(7)具有距离读数装置，用于实时读取显示第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间的相对距离。

7.如权利要求1所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

还包括多个光通道吸收壁(8)；

来回反射的光路中，每对折返的两个平行光线之间设一个光通道吸收壁(8)。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过驱动系统(7)的驱动调节第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间的相对距离d，测量不同距离所反应的水体内等效传播光程L下，探测器(2)所探测的不同光功率P，并针对得到的多组P-L测量数据进行拟合，从而计算得到水体的光学衰减系数C的值。

9.一种如权利要求1-7任一项所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用驱动系统(7)将第二全反射阵列(5)和第一全反射阵列(4)调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽(3)中注入样品水体，打开激光器(1)，其发射的激光束在经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统(7)的驱动调节一次第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据，以及对应的光功率数据；

S5、最后进行数据拟合：根据不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，按照光功率P＝A+B·L公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗。

10.一种如权利要求1-7任一项所述的反射移动型水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用驱动系统(7)将第二全反射阵列(5)和第一全反射阵列(4)调整到初始间距，记录为距离d₀；

S2、在水槽(3)中注入样品水体，打开激光器(1)，其发射的激光束在第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间形成对光路的多次180°反向，经过水体内等效传播光程L后，进入到探测器的探测面，记录此时探测的光功率P₀；

S3、通过驱动系统(7)的驱动调节一次第一光学反射阵列(4)与第二光学反射阵列(5)之间的相对距离d，记录为距离d₁，以及记录此时光功率P₁；

S4、重复步骤S3，获得多组不同距离数据，以及对应的光功率数据；

S5、最后进行数据拟合：根据公式L＝(m+1)d，将不同的相对距离d换算出不同的水体内等效传播光程L，其中m为180°反向的次数，按照光功率P＝A+B·L公式对多次测量的P-L数据进行线性拟合，拟合得到参数B，这里的参数B即为待测样品水体的光学衰减系数C，参数A表征的是非水质因素导致的光学损耗。

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