水质有机指标分析是检测水质污染程度、控制水污染的重要环节之一,现有的水质有机指标分析方法主要有化学法和光学方法。化学分析方法历史悠久,精度高,但同时也有检测周期长,容易造成二次污染等缺点。光学的方法是利用水样的各种光谱数据来间接的计算水样的各种参数。相对于化学方法,光学方法具有检测速度快、无二次污染、可在线检测等显著优点。但受限于现有的光源、光谱仪等技术,基于光谱分析方法便携式水质分析仪的分析精度还比较低。本文以水质的光学分析方法为理论基础,将透射光谱,以及荧光、拉曼等发射光谱结合在一起,研制一台高精度的便携式水质分析仪。其内容包括以下几个方面:1、通过大量的中外文献阅读,对基于光谱的水质分析技术和现有的分析仪器做了一个较为完整的阐述。介绍了透射光谱分析技术、荧光光谱分析技术、拉曼光谱分析技术,同时还介绍了从各种光谱向水质分析指标建模的智能算法,这些构成了便携式多源光谱融合水质分析仪的理论基础。2、根据各项分析要求和预期的仪器指标,提出了各种可能的仪器实现方案,通过大量实验和理论分析,对比每种方案的优缺点,选择最优化的方案,作为仪器的总体架构。各种方案都是在满足小型、低功耗、便携的基本要求下,实现对透射光,变化激发光波长情况下的三维荧光、拉曼光测量,并统一进行数据建模处理和分析预测。3、针对现有分析仪器光源的不足,研制了一台小型集成激光器。此激光器集成了多个半导体激光器和多个小型固体激光器,统一供电和控制,具有波长和功率的数控切换功能,作为便携式多源光谱融合水质分析仪的光源,可完全符合其各方面要求。另外,此集成激光器也可以单独的用在有多波长切换、功率切换、小体积、低功耗等要求的其他任何场合。4、根据仪器的总体架构,对仪器的光路和电路做了优化设计,实现各项预期功能。并对仪器的构造用AutoCAD建模仿真。