基于偏振干涉的傅里叶变换光谱技术研究

发布时间：2020-02-15 21:37

【摘要】：光谱技术作为无损快速检测技术,可获得探测目标的物理化学及深层结构信息,在科学研究、环境监测、生物医学、食品质量安全检测等领域具有广泛的应用。本文针对目前光谱探测技术受测量原理、探测模式的限制,普遍存在视场小、光通量低、光学系统复杂等缺点,对基于偏振干涉的傅里叶变换光谱技术进行了深入分析,提出了一种基于Wollaston棱镜与角锥结合的偏振干涉成像方案,研究了一种大视场、高通量静态光谱探测系统。论文首先研究了基于Wollaston棱镜与角锥结合的新型偏振干涉光谱成像机理,提出了虚拟无限远的干涉成像思想,对大视场和高通量特性、系统光程差与光谱分辨率关系进行了理论分析。然后,对光谱系统的设计方法进行了研究,给出了系统的整体设计方案,采用双折射晶体光线追迹的方法推导出干涉光程差的精确计算公式,并分析了系统光程差非线性问题。其次,研究了系统的非线性光谱复原方法,对基于快速高斯网格法的非均匀傅里叶变换方法进行了理论与仿真研究,并对光程挤压技术的坐标变换方法进行了分析。最后,根据系统的方案设计搭建了实验装置,对系统进行了光谱定标,并进行了 LED光源的光谱测量实验,测量结果与海洋光学公司光谱仪的测量结果基本一致,验证了本文测量系统的原理和方法是正确和可行的。研究结果表明,基于偏振干涉的傅里叶变换光谱技术能够实现大视场、高通量的纳米级光谱测量。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O43

【参考文献】

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本文编号：2579927