中微子物理是高能物理领域最前沿的方向之一。中微子振荡也是迄今为止实验上直接观察到的唯一超出粒子物理标准模型的现象,为新物理提供了突破口。中微子振荡由三个混合角,两个质量平方差以及一个Dirac相位角δcP描述。在大亚湾实验之前,最后一个混合角θ13还未被实验测得。而θ13的大小决定下一代测量未知参数δCP和质量顺序的实验设计,对我们完善对中微子的了解至关重要。可以说,θ13的大小在很大程度上决定了未来中微子物理的发展方向。大亚湾实验的目标是精确测量混合角θ13。核电站有六个反应堆（总热动率为17.4 GW）提供高流强中微子。三个地下实验大厅,两个近厅和一个远厅,放置共八个中微子探测器来探测从反应堆发出的中微子。实验大厅上方的山体可以有效地屏蔽宇宙高能缪子射线引起的实验本底。近厅探测器离反应堆几百米远,用于测量反应堆中微子流强。远厅探测器离反应堆约两千米,用于测量中微子的缺失。远近探测器的相对测量可以有效控制绝对流强带来的误差,是提升实验精度的关键。本论文介绍了作者在大亚湾实验的三部分主要工作:自动刻度系统方面的硬件工作;数据质量控制方面的工作;以及一套完整的中微子能谱振荡分析。自动刻度系统负责对探测器的日常刻度,完善对探测器位置和能量响应的了解。作者参与完成了 8个探测器共24个自动刻度单元的现场组装,测试和安装。在2012年对探测器进行的特殊刻度,参与设计了特殊放射源的包装,并完成了一系列的特殊刻度的安装和采数工作。自动刻度系统提供的各种刻度数据,是探测器能量刻度的基础。利用各种刻度数据,大亚湾探测器的相对能标差别小于0.2%,绝对能标误差在2 MeV以上小于1%,是对θ13和反应堆能谱精确测量的关键因素。数据质量控制是实验高质量物理分析的关键前提。作者参与开发并编写了大量数据质量控制方面的软件。这些工作实现了对探测器数据质量的日常监测,筛选出适宜物理分析的数据,为实验组提供统一的,优质的数据列表用于分析。最后一部分是论文的核心工作,中微子振荡能谱分析及其结果。作者完成了一整套从中微子事例挑选,挑选效率和误差的估计,本底估计到最终的振荡参数拟合分析的工作。此工作对9Li/8He本底做了尤其细致的分析,利用产生9Li/8He的高能缪子之后的中子数目的分布,研究了估计低能缪子9Li/8He产额时的效率误差,验证并巩固了实验组之前的结果。此外还研究了反应堆中微子核素能谱的模型及其误差处理,含时分析对振荡拟合结果的影响。最后我们给出了中微子振荡参数的结果。论文分析基于大亚湾实验从2011年12月24日至2013年11月28日共621天的数据。分别在近厅和远厅观察到了1083925和150684个中微子事例。在中微子三味振荡的假设下,我们对事例率和能谱分析给出了迄今为止最精确的θ13测量,sin2 2θ13=0.083±0.005。并且第一次给出了反电子中微子缺失通道下的有效质量平方差△mee2的测量,△mee2=（2.50±0.10）× 10-3eV2。