本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種快速光譜儀短波校準(zhǔn)中弱信號補償方法，屬于光學(xué)測試與計量領(lǐng)域。該方法在已有光譜響應(yīng)度測試方法的基礎(chǔ)上，對快速光譜儀進行分段校準(zhǔn)，在450nm～900nm采用遠距離光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)方法，而在短波350nm～450nm，采用近距離校準(zhǔn)方法，以提高輸出信號的強度，之后引入距離補償系數(shù)，對短波測量結(jié)果進行補償。本發(fā)明專利技術(shù)解決了目前快速光譜儀在短波范圍因標(biāo)準(zhǔn)燈光譜功率小且CCD的響應(yīng)較差而導(dǎo)致分光譜響應(yīng)度測量精度差的難題，實現(xiàn)了對快速光譜儀在整個波段350nm～900nm光譜響應(yīng)度的高精度校準(zhǔn)。該方法操作簡單，準(zhǔn)確性高，通用性強，同時也可為其它類型光譜儀的光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)測量提供技術(shù)支持。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光學(xué)計量與測試領(lǐng)域，主要涉及一種短波校準(zhǔn)的弱信號補償方法，尤其涉及一種。
技術(shù)介紹
快速光譜儀一般由光柵光譜儀和線陣CXD組成，使用的波長范圍一般為350nm 900nm，可一次完成全波段光譜響應(yīng)度的測量，由于測量范圍寬、響應(yīng)快，被廣泛應(yīng)用在外場光譜測量中。但是，由于快速光譜儀受CCD響應(yīng)度和標(biāo)準(zhǔn)光源光譜功率分布的影響，其光譜響應(yīng)度的校準(zhǔn)結(jié)果在450nm 900nm非常好，而在短波段比較差，尤其是在350nm 450nm波段，CCD的響應(yīng)較差，標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜功率較小，這兩個因素造成了快速光譜儀的光譜響應(yīng)度在短波較大的測量誤差。因此，為了真實反映快速光譜儀光譜響應(yīng)度的校準(zhǔn)結(jié)果，減小測 量誤差，必須要提高快速光譜儀在短波350nm 450nm波段的測量精度，實現(xiàn)快速光譜儀在全波段350nm 900nm光譜響應(yīng)度的精確測量。目前，還沒有見到有關(guān)快速光譜儀短波校準(zhǔn)中有效減小誤差方法的相關(guān)報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，針對目前快速光譜儀的光譜響應(yīng)度在短波350nm 450nm波段校準(zhǔn)誤差較大的難題，提供一種，并對快速光譜儀在短波的光譜響應(yīng)度進行補償，以減小校準(zhǔn)誤差并提高測量精度。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的弱信號補償方法包括以下步驟第一步將標(biāo)準(zhǔn)鎢帶燈以及與計算機連接的快速光譜儀安裝到位，使標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲中心對準(zhǔn)快速光譜儀的入口中心，記錄此時快速光譜儀入口處所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度Xtl ；第二步打開快速光譜儀、計算機和標(biāo)準(zhǔn)燈的電源開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)燈電流至額定電流，待標(biāo)準(zhǔn)燈穩(wěn)定IOmin后,通過計算機的界面模塊,輸入起始波長= 350nm、截止波長λη= 900nm,波長間隔Δ λ = lnm,然后點擊開始按鈕,沿標(biāo)尺方向慢慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈，使得光譜響應(yīng)曲線在波長范圍450nm 900nm內(nèi)的最大值接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度X1 ;第三步沿標(biāo)尺方向緩慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈，使得光譜響應(yīng)曲線在波長450nm處接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度X2 ；第四步將標(biāo)準(zhǔn)燈移動到標(biāo)尺刻度X1處，通過計算機的界面模塊輸入起始波長A1=450nm、截止波長λη = 900nm,波長間隔Δ λ = lnm,然后點擊開始按鈕,計算機采集模塊自動采集快速光譜儀的一組輸出電流值I1 ( λ p)，P = 1，2，......,η,并將該組數(shù)據(jù)存放到計算機存儲模塊中，計算機中的測試模塊調(diào)用存儲模塊中的數(shù)據(jù)并根據(jù)計算機內(nèi)置公式 / ^ \RMp) = ，計算波長范圍450nm 900nm對應(yīng)的光譜響應(yīng)度R1 ( λ p); φ(Λ)第五步將標(biāo)準(zhǔn)燈移動到標(biāo)尺刻度X2處，通過計算機的界面模塊輸入起始波長入i=350nm、截止波長λη = 450nm,波長間隔Δ λ = lnm,標(biāo)尺刻度值Xd、X1^ X2,然后點擊開始按鈕，計算機采集模塊自動采集快速光譜儀輸出的一組電流值“(λ q)，q = I，2，......，n，并將該組數(shù)據(jù)存放到計算機存儲模塊中，計算機中的測試模塊調(diào)用存儲模塊中的數(shù)據(jù)及輸入的參數(shù)值，并根據(jù)下列公式計算出快速光譜儀在波長范圍350nm 450nm對應(yīng)的光譜響應(yīng)度R2 Uq)權(quán)利要求1.一種，其特征在于該方法包括以下步驟 第一步將標(biāo)準(zhǔn)鎢帶燈以及與計算機連接的快速光譜儀安裝到位，使標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲中心對準(zhǔn)快速光譜儀的入口中心，記錄此時快速光譜儀入口處所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度Xtl ； 第二步打開快速光譜儀、計算機和標(biāo)準(zhǔn)燈的電源開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)燈電流至額定電流，待標(biāo)準(zhǔn)燈穩(wěn)定IOmin后,通過計算機的界面模塊,輸入起始波長λ j = 350nm、截止波長λη = 900nm,波長間隔Δ λ = lnm,然后點擊開始按鈕,沿標(biāo)尺方向慢慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈,使得光譜響應(yīng)曲線在波長范圍450nm 900nm內(nèi)的最大值接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度X1 ; 第三步沿標(biāo)尺方向緩慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈，使得光譜響應(yīng)曲線在波長450nm處接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度X2 ； 第四步將標(biāo)準(zhǔn)燈移動到標(biāo)尺刻度X1處，通過計算機的界面模塊輸入起始波長λ i =450nm、截止波長λη = 900nm,波長間隔Δ λ = lnm,然后點擊開始按鈕,計算機采集模塊自動采集快速光譜儀的一組輸出電流值iiUp)，P = 1，2，......，n，并將該組數(shù)據(jù)存放到計算機存儲模塊中，計算機中的測試模塊調(diào)用存儲模塊中的數(shù)據(jù)并根據(jù)計算機內(nèi)置公式全文摘要本專利技術(shù)公開了一種快速光譜儀短波校準(zhǔn)中弱信號補償方法，屬于光學(xué)測試與計量領(lǐng)域。該方法在已有光譜響應(yīng)度測試方法的基礎(chǔ)上，對快速光譜儀進行分段校準(zhǔn)，在450nm～900nm采用遠距離光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)方法，而在短波350nm～450nm，采用近距離校準(zhǔn)方法，以提高輸出信號的強度，之后引入距離補償系數(shù)，對短波測量結(jié)果進行補償。本專利技術(shù)解決了目前快速光譜儀在短波范圍因標(biāo)準(zhǔn)燈光譜功率小且CCD的響應(yīng)較差而導(dǎo)致分光譜響應(yīng)度測量精度差的難題，實現(xiàn)了對快速光譜儀在整個波段350nm～900nm光譜響應(yīng)度的高精度校準(zhǔn)。該方法操作簡單，準(zhǔn)確性高，通用性強，同時也可為其它類型光譜儀的光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)測量提供技術(shù)支持。文檔編號G01J3/28GK102944306SQ20121050101公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日專利技術(shù)者盧飛, 占春連, 李燕, 李正琪 申請人:中國兵器工業(yè)第二0五研究所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種快速光譜儀短波校準(zhǔn)中的弱信號補償方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：第一步：將標(biāo)準(zhǔn)鎢帶燈以及與計算機連接的快速光譜儀安裝到位，使標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲中心對準(zhǔn)快速光譜儀的入口中心，記錄此時快速光譜儀入口處所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度x0；第二步：打開快速光譜儀、計算機和標(biāo)準(zhǔn)燈的電源開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)燈電流至額定電流，待標(biāo)準(zhǔn)燈穩(wěn)定10min后，通過計算機的界面模塊，輸入起始波長λ1＝350nm、截止波長λn＝900nm，波長間隔Δλ＝1nm，然后點擊開始按鈕，沿標(biāo)尺方向慢慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈，使得光譜響應(yīng)曲線在波長范圍450nm～900nm內(nèi)的最大值接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度x1；第三步：沿標(biāo)尺方向緩慢移動標(biāo)準(zhǔn)燈，使得光譜響應(yīng)曲線在波長450nm處接近飽和，記錄此時標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲所對應(yīng)的標(biāo)尺刻度x2；第四步：將標(biāo)準(zhǔn)燈移動到標(biāo)尺刻度x1處，通過計算機的界面模塊輸入起始波長λ1＝450nm、截止波長λn＝900nm，波長間隔Δλ＝1nm，然后點擊開始按鈕，計算機采集模塊自動采集快速光譜儀的一組輸出電流值i1(λp)，p＝1，2，......，n，并將該組數(shù)據(jù)存放到計算機存儲模塊中，計算機中的測試模塊調(diào)用存儲模塊中的數(shù)據(jù)并根據(jù)計算機內(nèi)置公式計算波長范圍450nm～900nm對應(yīng)的光譜響應(yīng)度R1(λp)；第五步：將標(biāo)準(zhǔn)燈移動到標(biāo)尺刻度x2處，通過計算機的界面模塊輸入起始波長λ1＝350nm、截止波長λn＝450nm，波長間隔Δλ＝1nm，標(biāo)尺刻度值x0、x1、x2，然后點擊開始按鈕，計算機采集模塊自動采集快速光譜儀輸出的一組電流值i2(λq)，q＝1，2，......，n，并將該組數(shù)據(jù)存放到計算機存儲模塊中，計算機中的測試模塊調(diào)用存儲模塊中的數(shù)據(jù)及輸入的參數(shù)值，并根據(jù)下列公式計 算出快速光譜儀在波長范圍350nm～450nm對應(yīng)的光譜響應(yīng)度R2(λq)：R2(λq)=i2(λq)Φ(λt)·cc＝(x2?x0)2/(x1?x0)2其中，c為距離補償系數(shù)；第六步：點擊計算機界面模塊的計算按鈕，計算機的測試模塊將第四步和第五步的光譜響應(yīng)度測量結(jié)果進行合成，得到全波段350nm～900nm的光譜響應(yīng)度R′(λp+q)，計算機的測試模塊按下式對這組光譜響應(yīng)度R′(λp+q)進行歸一化處理，從而得到快速光譜儀的相對光譜響應(yīng)度R(λp+q)：R(λp+q)=R′(λp+q)Rmax(λp+q)上式中，Rmax(λp+q)為光譜響應(yīng)度R′(λp+q)中的最大值。FSA00000814557400011.tif...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧飛，占春連，李燕，李正琪，
申請(專利權(quán))人：中國兵器工業(yè)第二零五研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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