在傳統(tǒng)的光柵光譜儀中,受入射狹縫的限制,光譜分辨率與信噪比之間存在難以調(diào)和的矛盾。本課題組基于MEMS（Micro Electro-Mechanical System）工藝,通過在硅片上刻蝕按照阿達瑪矩陣編碼的二維陣列狹縫制作編碼模板,從而替代傳統(tǒng)的單狹縫,入射光信號經(jīng)過編碼模板與色散系統(tǒng)調(diào)制后,通過面陣探測器采集編碼光譜信號,經(jīng)過去噪、解碼等信號處理過程,可以在保證系統(tǒng)光譜分辨率的前提下獲得具有高信噪比的解碼光譜。本論文就該陣列狹縫編碼光譜儀中信噪比增益原理、實現(xiàn)最大信噪比增益的編碼模板設計方法、系統(tǒng)解碼誤差去除方法、高精度光譜掃描定標方法及硬件、軟件系統(tǒng)具體設計方法等關鍵技術問題展開研究。陣列狹縫編碼光譜儀信噪比增益的主要來源為阿達瑪變換與多通道光譜測量,在傳統(tǒng)阿達瑪變換理論的基礎上,本文對陣列狹縫編碼光譜儀的信噪比增益進行了理論分析和實驗驗證,并據(jù)此提出獲得最高系統(tǒng)信噪比增益的編碼模板設計方法。入射光源照明不均勻性、光學系統(tǒng)的點擴散函數(shù)及探測器Smear噪聲的存在將導致編碼系統(tǒng)無法準確實現(xiàn)編碼過程,使解碼光譜中存在系統(tǒng)解碼誤差,本文在對上述系統(tǒng)解碼誤差產(chǎn)生機理進行深入研究的基礎上... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

光柵光譜儀中分辨率與信噪比之間的矛盾

會因在兩各碼信號動,編碼上所編碼集成1.2.（a）移動式機因模板對信兩種工作狀碼元之間不號調(diào)制。但如定位精度較碼。在移動式所有狹縫的碼誤差的產(chǎn)成，因此目2 液晶空間直線循環(huán)機械模板一般號的吸收而狀態(tài)(不透光不存在間隙,如前文所述較差,還容易式機械模板加工精度均生。并且驅(qū)前的阿達瑪間光調(diào)制器編碼模板圖 1.3 移般采用石英而導致系統(tǒng)光狀態(tài)為 0，在使用該模述，由于移動易導致機械板中各編碼狹均具有一致驅(qū)動機構的存瑪編碼系統(tǒng)器編碼模板移動式機械編英玻璃等材料統(tǒng)光通量損失透光狀態(tài)為模板時可以動式機械模械故障,編碼狹縫均會對致性要求，這存在將導致統(tǒng)中，很少采（b）編碼模板料進行加工失。編碼模板為 1) ,模板以嚴格按照阿模板需要采用碼效率低，難對各通道光譜這往往得不致編碼系統(tǒng)采用移動式循環(huán)碼盤工制作,對光板上碼元對板的加工制作阿達瑪變換用步進電機難以實現(xiàn)快譜信號進行到滿足，因結構過于龐式機械編碼模光信號編碼對光的調(diào)制作也較為換光學編碼機等機構進快速編碼和行調(diào)制，對因此會導致龐大，很難模板。

則綜合上述四次測量結果同樣可以求得各物體的質(zhì)量，且測量值依然是對真實值的無偏估計，但是各物體所得測量值的測量誤差卻不再保持一致，如公式（2-14）所示，相對于逐一單獨測量，采用該組合測量方法，第一個物體的測量誤差減少為單獨測量時的 4/9,其信噪比提高為單獨測量的 1.5 倍，但其余三次測量結果的測量信噪比僅提高為單獨測量的 1.13 倍，增益效果微乎其微。 221 122497, 2,3, 49i iEE i （2-14）如上述分析所示，所采取的組合測量方式不同，通過組合測量所能獲得的測量信噪比增益不同，如若將上述組合測量方式以矩陣 W 表示，則其中元素 wij則代表在第 i 次組合測量中第 j 個物體的編碼值，上述三次實驗所采用的編碼矩陣分別如圖 2.1 所示。


本文編號：2934586