一种新型的空间外差光谱仪平场校正方法

发布时间：2021-06-06 11:51

　　针对已完成光栅胶合的一体化干涉仪组件,提出了一种利用平场校正滤光片形成高频外差干涉调制数据进而进行系统级平场校正的方法。依据空间外差光谱技术干涉调制的原理,给出了平场校正所需的外差干涉频率范围（即平场校正滤光片的光谱范围）的计算方法。通过理论和仿真分析确定了平场校正滤光片的主要技术参数,并进行了实验验证。实验结果表明,该平场校正方法使复原光谱的平均信噪比提升了115.7%,复原光谱的固定频率噪声和高频段光谱失真的抑制效果尤为显著。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(19)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

空间外差光谱仪。

仅考虑探测器像元对单色光干涉图调制度的影响,根据(5)式,仿真分析得到了不同输入波长下对应的空间干涉强度在色散方向上的变化,如图2所示。可见,当输入波长分别为1568,1583,1592 nm(对应空间外差干涉条纹的频率分别为3.25,51.52,80.05 line/cm)时,受采样像元尺寸影响的干涉条纹的调制度分别为1.00、0.67和0.27。在有效工作波段(即工作波段)光谱范围内,单色光干涉条纹的调制度大于0.64。随着空间干涉外差频率增大,干涉条纹的调制度呈sinc函数趋势下降。本文进一步分析了在较大光谱范围条件下,干涉条纹的调制度与波数的关系,如图3所示。由于干涉条纹调制度不可能存在负值,因此,对于sinc函数理论计算为负值的取其绝对值。

在有效工作波段(即工作波段)光谱范围内,单色光干涉条纹的调制度大于0.64。随着空间干涉外差频率增大,干涉条纹的调制度呈sinc函数趋势下降。本文进一步分析了在较大光谱范围条件下,干涉条纹的调制度与波数的关系,如图3所示。由于干涉条纹调制度不可能存在负值,因此,对于sinc函数理论计算为负值的取其绝对值。由图3可知:当光谱仪系统的输入波长在工作光谱范围之外时,探测器表面将接收到空间频率极高的干涉条纹;当输入波数与基频波数相差约200 cm-1时,对应干涉调制度的sinc函数第一次为0。在实际情况下,受探测器噪声、光栅衍射效率等的影响,当干涉调制度低于0.2时,复原光谱的信噪比已接近0。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3214331