發(fā)布時(shí)間：2021-11-03 21:36

　　空間外差光譜技術(shù)（Spatial Heterodyne Spectroscopy,SHS）是一種新型的靜態(tài)干涉光譜分析技術(shù),該技術(shù)將光柵與傅里葉變換光譜技術(shù)融于一體,衍射光柵的使用保證了在不移動(dòng)任何元件的情況下,創(chuàng)建并記錄整個(gè)干涉圖樣,并基于光柵的高光譜分辨率特性,使得儀器在特定的光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了光譜的超高精細(xì)結(jié)構(gòu)分辨。此外,空間外差光譜儀還具有光通量大、高信噪比和結(jié)構(gòu)緊湊集成度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,由于所用探測(cè)器像素?cái)?shù)有限,使得空間外差光譜儀在保持高光譜分辨率的同時(shí)勢(shì)必犧牲探測(cè)光譜范圍,而滿(mǎn)足了寬光譜范圍探測(cè)需求則無(wú)法實(shí)現(xiàn)光譜的精細(xì)分辨,這極大地限制了該技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。鑒于此,本文提出一種以多光柵模塊為核心的多光柵空間外差光譜技術(shù)（Multi-grating Spatial Heterodyne Spectroscopy,MGSHS）。該技術(shù)利用多光柵模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)SHS結(jié)構(gòu)中光臂端的單塊衍射光柵,通過(guò)增加多光柵模塊中具有不同刻線(xiàn)密度的子光柵的數(shù)量,來(lái)實(shí)現(xiàn)寬光譜范圍與高儀器分辨率的探測(cè)。MGSHS技術(shù)其實(shí)質(zhì)可以理解為多個(gè)傳統(tǒng)空間外差干涉儀的相互疊加,而多個(gè)拼接子光柵形成了... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

SHIMMER-Middeck系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖 1.7 SHIMCAD 組成結(jié)構(gòu)（左）及實(shí)驗(yàn)裝置（右） Structure composition (Left) and experiment device (Right) of 空間外差光譜系統(tǒng)（圖 1.8）最早也是由 J.M.Harlander Lyman-alpha 現(xiàn)象。系統(tǒng)采用了穩(wěn)定性更好的共光路結(jié)構(gòu)不使用分束棱鏡由此避免了棱鏡材料透過(guò)率對(duì)探測(cè)波段的光譜測(cè)量。系統(tǒng)所用衍射光柵刻線(xiàn)密度為 1200 線(xiàn)/mm，光譜分辨能力為 200000，視場(chǎng)角為 0.3°，探測(cè)光

圖 1.10 PSHI 系統(tǒng)理論模型（a）與實(shí)驗(yàn)裝置（b）e 1.10 Theoretical model (a) and experimental setup (b) of PSHI sys，加拿大約克大學(xué)的 J.A.Langille 團(tuán)隊(duì)將成像系統(tǒng)與視場(chǎng)展相結(jié)合，研制了視場(chǎng)展寬空間外差成像光譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)是terodyne Observations of Water）空間外差光譜系統(tǒng)（圖 1.的改進(jìn)，目的是通過(guò)探測(cè)水汽特征譜變化進(jìn)而對(duì)大氣層的水器樣機(jī)如圖 1.11（右）所示，系統(tǒng)光柵刻線(xiàn)密度為 700 線(xiàn)/m 43.9mm，Littrow 波數(shù)為 1363nm（7336.76cm-1），Littrow 角為為 0.02nm，探測(cè)光譜范圍為 1363nm-1366nm。實(shí)驗(yàn)用 1m氣場(chǎng)的變化，利用該系統(tǒng)測(cè)試反演的光譜與仿真的數(shù)據(jù)譜線(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)多譜段成像仿真[J]. 才啟勝,黃旻,韓煒,劉怡軒,路向?qū)?  物理學(xué)報(bào). 2018(23)
[2]中高層大氣OH自由基超分辨空間外差光譜儀[J]. 羅海燕,方雪靜,胡廣驍,施海亮,熊偉.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]基于空間外差光譜技術(shù)的紫外高分辨率太陽(yáng)直射光譜測(cè)量[J]. 方雪靜,羅海燕,施海亮,李志偉,胡廣驍,金偉,張紀(jì)承,熊偉.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]緊湊型空間外差成像光譜儀設(shè)計(jì)[J]. 尹詩(shī),馮玉濤,白清蘭,孫晨,張亞飛.  光子學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]空間外差光譜儀的干涉圖校正[J]. 張文理,田逢春,趙貞貞,張麗,Yang Simon X,宋安.  光電工程. 2017(05)
[6]用于遠(yuǎn)程探測(cè)的空間外差拉曼光譜技術(shù)研究[J]. 胡廣驍,熊偉,羅海燕,施海亮,李志偉,沈靜,方雪靜.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(12)
[7]光柵-平面鏡型可調(diào)式空間外差光譜儀[J]. 巴音賀希格,李濤濤,潘明忠,崔繼承,王瑋,李曉天.  光學(xué)精密工程. 2015(12)
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[9]應(yīng)用于高精度大氣CO2遙感的空間外差技術(shù)研究[J]. 韋秋葉,王先華,葉函函,李志偉,江新華,卜婷婷.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]新型超光譜大氣CO2遙感探測(cè)技術(shù)[J]. 施海亮,熊偉,羅海燕,李志偉,吳軍.  光電工程. 2013(08)

博士論文
[1]大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)研究[D]. 才啟勝.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]高光譜分辨率空間外差激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)研究[D]. 郭翔宇.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3474382