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大光程差PEM-FTS的快速光谱重建

发布时间:2018-02-14 17:36

  本文关键词: 光谱重建 弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS) 非均匀快速傅里叶变换(NUFFT) 出处:《光谱学与光谱分析》2014年07期  论文类型:期刊论文


【摘要】:弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速非均匀快速傅里叶变换算法是基于卷积核函数插值的快速傅里叶变换算法,此算法的核函数类型、参数τ、延伸影响因子q、过采样率μ等参数的选择对算法准确度以及复杂度有影响。在分析这些参数对算法影响的基础上,在μ=2,q=10,τ=1×10-6时,将加速的NUFFT算法应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中,重建了632.8nm的激光和氙灯光谱,复原的632.8nm激光光谱的频率偏差小于0.013 52,插值时间小于0.267s。实验表明加速的NUFFT算法有较快的运行速度和小的频率偏差,能快速准确地重建大光程差PEM-FTS的光谱。
[Abstract]:The modulated optical path difference of PEM-FTS is high speed, nonlinear change and can produce tens of thousands of interferograms per second. In order to realize fast spectral inversion of high speed equal-time sampling interference signal, In this paper, the characteristics of large optical path differential elastic-optic modulation interference signals are studied. The accelerated nonuniform fast Fourier transform (FFT) algorithm is a fast Fourier transform algorithm based on convolution kernel function interpolation. The selection of parameters such as kernel function type, parameter 蟿, extension influence factor Q, oversampling rate 渭 has an effect on the accuracy and complexity of the algorithm. Based on the analysis of the influence of these parameters on the algorithm, the results are as follows: in the case of 渭 2 / Q ~ (10), 蟿 ~ (1 脳 10 ~ (-6)), The accelerated NUFFT algorithm was applied to the elastic-light modulated Fourier transform spectrometer, and the laser and xenon lamp spectra at 632.8 nm were reconstructed. The frequency deviation and interpolation time of the restored 632.8 nm laser spectrum are less than 0.013 52 and 0.267 s respectively. The experimental results show that the accelerated NUFFT algorithm has a fast running speed and a small frequency deviation, which can quickly and accurately reconstruct the spectrum of a large optical path difference (PEM-FTS).
【作者单位】: 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室;中北大学电子测试技术国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金仪器专项(61127015) 科技部国际科技合作项目(2013DFR1050) 山西省国际合作项目(2012081029)资助
【分类号】:TN911.7

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:1511239

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