基于多项式拟合的中阶梯光栅光谱仪谱图还原

发布时间：2021-02-22 00:49

　　为了基于中阶梯光栅光谱仪特殊的二维原始光谱图像实现各波长与其强度信息的一一对应,进而得到可以直接读取所需波段或波长光信号强度信息的一维光谱曲线。对其原始光谱进行分析研究,通过获得接收像面上各波长光斑位置与探测器像元的精确对应关系,实现谱图的还原处理。采用多项式拟合方法分别对中阶梯光栅光谱仪的棱镜色散方向和光栅色散方向上光斑的位置坐标进行拟合,建立起波长与像面之间的关系式,为减小光线追迹数量,同时采用级次间拟合的方式建立谱图还原模型。实验结果表明:通过该方法,可实现快速、高精度的谱图还原模型建立,模型的计算误差最大为0.023 92 mm,即谱图还原精度优于1个像元。该算法具有较强的灵活性和普适性,适用于各类中阶梯光栅光谱仪的谱图还原模型计算。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(08)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

中阶梯光栅光谱仪光路

为避免级次重叠问题,中阶梯光栅光谱仪采用交叉色散的方式,通过辅助色散元件在面阵CCD像面上形成二维谱图,图2为中阶梯光栅光谱仪自由光谱区内的二维谱图示意图。其中,X方向为棱镜色散方向,Y方向为光栅色散方向,每条谱线对应一个光谱级次。谱图还原算法就是将像元位置与波长、级次一一对应,同时,通过CCD所获得的每个像元点的光强信息,建立起波长、级次与光强的一维谱图信息。图3为二维谱图转换为一维谱图的过程。图3 谱图还原过程示意图

谱图还原过程示意图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]中阶梯光栅光谱仪关键技术研究及其应用[D]. 张锐.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018



本文编号：3045176