【摘要】：全反射傅里葉變換光譜儀,即一種采用無(wú)透射元件的全反射結(jié)構(gòu)傅里葉變換光譜儀。與非全反射傅里葉變換光譜儀相比,全反射傅里葉變換光譜儀不受限于材料透過(guò)率,可應(yīng)用于整個(gè)光譜區(qū),故全反射傅里葉變換光譜儀具有重要的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí),20世紀(jì)末期,隨著科技的發(fā)展以及微制造技術(shù)的進(jìn)步,光譜儀器的微小型化也成為了研究的熱點(diǎn)。因此,本文對(duì)全反射傅里葉變換光譜儀微型化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。包括“無(wú)焦面反射鏡近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)”,“弱光檢測(cè)能力提升技術(shù)”和“干涉場(chǎng)光強(qiáng)分布采集驅(qū)動(dòng)技術(shù)”等。首先,對(duì)無(wú)焦面反射鏡近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)分析全反射傅里葉變換光譜儀的波長(zhǎng)定標(biāo)技術(shù),引出了無(wú)焦面反射鏡近場(chǎng)測(cè)量的非線性問(wèn)題。通過(guò)建立“等光程差雙曲線族模型”,對(duì)無(wú)焦面反射鏡近場(chǎng)測(cè)量的非線性問(wèn)題進(jìn)行了分析,進(jìn)而提出“多像素抽減法”的技術(shù)解決方案。仿真實(shí)驗(yàn)表明,光譜儀的測(cè)量誤差指標(biāo)可達(dá)III級(jí)(國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)JJG 178-2007《分光光度計(jì)檢定規(guī)程》)。其次,對(duì)弱光檢測(cè)能力提升技術(shù)進(jìn)行了研究。光路分析表明,全反射傅里葉變換光譜儀從入射狹縫出射的光能有一半被無(wú)形中浪費(fèi)了。本文對(duì)菲涅爾雙面鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),性能分析表明,改進(jìn)后的光譜儀光能利用率提高了一倍。仿真實(shí)驗(yàn)表明,光譜可測(cè)量范圍在長(zhǎng)波方向擴(kuò)大了一倍,弱光檢測(cè)能力提升了一倍。最后,對(duì)干涉場(chǎng)光強(qiáng)分布采集驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)采集驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行分析與比較,本文采用CPLD驅(qū)動(dòng)法。對(duì)采集驅(qū)動(dòng)的電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和制作,對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行了編程和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,本文所編譯的驅(qū)動(dòng)程序滿足驅(qū)動(dòng)要求。本文工作,為實(shí)現(xiàn)全反射傅里葉變換光譜儀的微型化提供了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.1
【圖文】：

圖 1.1 一種反射光柵型全反射光譜儀的光路圖謝煒等人[10]基于光柵分光對(duì)切爾尼-特納（Czerny-Turner）全反射結(jié)構(gòu)究。通過(guò)狹縫的待測(cè)光經(jīng)準(zhǔn)直處理在衍射光柵處色散分離后到達(dá)凹面鏡再被光強(qiáng)采集元件采集。利用汞燈作為測(cè)試光源，若狹縫寬度為 30μ

海洋光學(xué)系列光譜儀（2）菲涅耳雙面鏡型全反射結(jié)構(gòu)光譜儀

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本文編號(hào)：2715711