微型光谱仪的光谱带宽校正技术研究及其应用

发布时间：2024-03-30 07:38

　　光谱仪是进行光谱分析必不可少的设备,然而传统的光谱仪器不仅体积庞大、价值不菲,而且使用起来十分复杂,难以满足科研人员野外测量的需求,因此研究重点转移到了光谱仪的微型化、智能化上。市面上现存的微型光谱仪虽然在体积、价格和速度上取得了很大的进步,但是测量性能却不尽人意,严重的还会改变光谱的整个分布形式,这给需要通过分析光谱数据才能完成的研究带来了非常大的影响。造成上述问题的原因有:波长定标精度不够高、光电转化过程中输入的光子与输出的电子不对等、测量过程中含有噪声、非目标光束到达了像面以及光由狭缝进入微型光谱仪系统时发生了散射等。其中,影响占比最大的是由散射引起的光谱展宽。为了降低分析误差,提升测量结果的准确度和精确度,需要我们对测量得到的初始光谱数据进行带宽校正处理。文章首先介绍了光谱展宽发生的原因以及展宽对光谱分析造成的影响,详细论述了五种经典的带宽校正方法,包括:Stearns and Stearns(S-S)法、Ohno法、Differential Operator(DO)法、Richardson-Lucy(R-L)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,总结了各个校...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1牛顿与光的色散实验Fig1.1Newtonandlightdispersionexperiment

第一章绪论1第一章绪论1.1课题背景与意义1666年，英国物理学家牛顿发现：通过三棱镜的太阳光发生了色散，被分解成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光，牛顿把这条七色光带称为“光谱”，如图1.1所示。1814年，德国物理学家夫琅禾费利用狭缝、棱镜以及视窗等光学元件设计了一套分光....

图1.2微型光谱仪的应用

第一章绪论3光响应非线性的影响；（3）为获得高信噪比的光谱，增大了入射狭缝的尺寸，造成光谱的展宽。这些都在一定程度上限制了手持便携式微型光谱仪的普及应用，其中对测量结果干扰最严重的是仪器带宽。如何解决带宽带来的影响，主要集中在两个方向：一个是结构改进，另一个是算法优化。前者可以通....

图1.3海洋光学USB4000型号微型光谱仪

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文4图1.3海洋光学USB4000型号微型光谱仪Fig1.3OceanOpticsUSB4000microspectrometer荷兰的爱万提斯公司也致力于微型光谱仪的研制，根据客户的不同需求，分别发布了CompactLine、StarLine、S....

图1.4爱万提斯AvaSpec-Mini2048CL型号微型光谱仪

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文4图1.3海洋光学USB4000型号微型光谱仪Fig1.3OceanOpticsUSB4000microspectrometer荷兰的爱万提斯公司也致力于微型光谱仪的研制，根据客户的不同需求，分别发布了CompactLine、StarLine、S....

本文编号：3942032