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光学机械 1985年第3期 1-12页

作者：沈学础中国科学院上海技术物理研究所

傅里叶变换光谱学方法是目前红外、远红外波段最重要的一种光谱方法。本文简述傅里叶变换光谱学的基本原理和优点,评述和讨论它的近期进展以及在固体物理、有机化学、生物学大分子、天文观测和能源开发等方面的较重大的应用实例或前景。

关键词：傅里叶变换光谱学基本原理傅里叶变换光谱仪色散型光谱仪近期进展

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傅里叶变换光谱学——引论和进展

物理学进展 1982年第3期 275-322页

作者：沈学础中国科学院上海技术物理研究所

本文阐述了傅里叶变换光谱学的基本原理和理论,评述了近年来这一领域中的若干重要进展。目前傅里叶变换光谱学方法已发展成为从亚亳米波到红外甚至近红外区域最重要最有力的光谱学手段,并广泛用于科学研究、工业检测、空间开发和环境监... 详细信息

本文阐述了傅里叶变换光谱学的基本原理和理论,评述了近年来这一领域中的若干重要进展。目前傅里叶变换光谱学方法已发展成为从亚亳米波到红外甚至近红外区域最重要最有力的光谱学手段,并广泛用于科学研究、工业检测、空间开发和环境监护等各方面。非对称傅里叶变换光谱学,双束傅里叶光谱方法,傅里叶变换数据处理,远红外和近红外波段的傅里叶光谱方法,以及傅里叶光谱方法和其他技术结合等方面仍在继续研究发展之中。

关键词：傅里叶变换光谱学光程差谱线单色谱讯噪比光的路程差傅里叶变换光谱仪干涉仪系统干涉图切趾函数

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傅里叶变换光谱学相位校正的新方法

光学学报 1988年第9期 861-864页

作者：范世福徐晓初天津大学精仪系

本文提出一种校正干涉图不对称性的新方法.采用本方法进行一次处理,就可把严重失对称的干涉图变成对称,从而可校正因相位误差而造成的复原光谱畸变.理论和实验都证明此方法比目前通用的各种相位校正方法有更好的效果.

关键词：相位差校正干涉图处理傅里叶变换光谱学

基于偏振干涉成像光谱仪的视场增强和相位热漂移补偿关键技术的研究

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光谱学与光谱分析 2016年第11期36卷 3720-3725页

作者：翟洋肖东李博朱日宏中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

偏振干涉成像光谱技术以傅里叶变换光谱学为理论基础,以一系列起偏/检骗器、剪切分束器和延时晶体等双折射晶体材料为主要结构,较之传统光栅式色散型光谱仪具有多通道、图谱合一、大光通量、高信噪比和抗环境振动干扰等一系列优点,并且... 详细信息

偏振干涉成像光谱技术以傅里叶变换光谱学为理论基础,以一系列起偏/检骗器、剪切分束器和延时晶体等双折射晶体材料为主要结构,较之传统光栅式色散型光谱仪具有多通道、图谱合一、大光通量、高信噪比和抗环境振动干扰等一系列优点,并且结合多普勒光谱学相关原理和技术,已被广泛应用在各种天文学和天体物理学测试与计量领域如空间遥感、视向速度、宇航飞行、月球探测等。但是许多前人研究工作中仍然存在两个尚未妥善解决的问题:(1)视场受限。普通型偏振干涉成像光谱仪存在远场条纹的弯曲而使系统视场角限制在±2°以内,严重影响傅里叶变换后的光谱重构精度;(2)相位热漂移。晶体的热胀冷缩和双折射率之差随温度变化的特性导致像面干涉条纹发生随机抖动误差,将严重影响以多普勒频移为原理的视向速度等测量精度。因此,首先引入一块半波片构成增强型的Savart剪切分束器实现主动的视场展宽,可以使增强后的观察视场角达到±10°左右。这一改进不仅提高了傅里叶光谱变换的算法精度,同时也大幅增加光通量从而实现对微光光谱进行高信噪比的探测与标定。另外,为了消除环境温度造成的相位热漂移误差,选用偏硼酸钡(α-BBO)和铌酸锂(LiNbO3)两种晶体进行精密组合匹配。该关键技术利用这两种晶体的双折射率之差随温度变化的相反特性,从而实现相位热漂移误差补偿。实验证明,在实验室环境温度下热相位漂移误差不超过0.02rad。通过这些方案改善偏振干涉成像光谱仪的测试精度,拟实现对天文光梳以及其他大型天文光谱仪器快速而精确的标定与测试。

关键词：干涉成像光谱傅里叶变换光谱学多普勒光谱学天文光梳视场展宽相位热漂移补偿

风云四号B星干涉式红外探测仪发射前辐射定标

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光学学报 2022年第6期42卷 264-277页

作者：李路倪卓娅漆成莉杨磊韩昌佩国家卫星气象中心北京100081 中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像重点实验室上海200083

干涉式红外探测仪(GIIRS)是我国地球静止轨道气象卫星风云四号B星的主要载荷,可观测大气上行红外高光谱辐射,因此可应用于大气温湿度廓线反演和数值天气预报模型同化。为了预测GIIRS在发射后的工作性能,于发射前在地面试验室热真空环境... 详细信息

干涉式红外探测仪(GIIRS)是我国地球静止轨道气象卫星风云四号B星的主要载荷,可观测大气上行红外高光谱辐射,因此可应用于大气温湿度廓线反演和数值天气预报模型同化。为了预测GIIRS在发射后的工作性能,于发射前在地面试验室热真空环境中采用黑体定标试验的方法,对仪器辐射性能进行了测试,测试的性能包括仪器灵敏度、辐射定标精度和动态观测范围。其中,长波红外通道的噪声等效辐射方差低于0.5 mW/(m^(2)·sr·cm^(-1)),中波红外通道的噪声等效辐射方差低于0.1 mW/(m^(2)·sr·cm^(-1)),两者均达到灵敏度设计指标。在辐射定标方面,经过非线性校正,长波光谱的平均定标偏差从1 K减小到0.2 K,且在220~315 K观测范围内达到0.7 K的设计指标;仪器在中波通道观测低温目标时受噪声影响较大,但在260~315 K的动态范围内,定标偏差也能够达到0.7 K的指标要求。

关键词：光谱学傅里叶变换光谱学静止轨道气象卫星红外高光谱辐射定标仪器灵敏度非线性校正

时空调制型干涉成像光谱仪的强光干扰效应仿真研究

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强激光与粒子束 2022年第1期34卷 134-142页

作者：孟凡欣邢中阳许中杰程湘爱国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 脉冲功率激光技术国家重点实验室长沙410073 高能激光技术湖南省重点实验室长沙410073

干涉成像光谱技术是利用光的干涉原理获取目标光谱信息的一种成像技术。为研究其在强光下的干扰效果和机理,以大孔径静态成像光谱仪为典型对象,开展了相关仿真实验研究。以实际地物的图像和光谱信息为对象,仿真生成了原始干涉成像图案,... 详细信息

干涉成像光谱技术是利用光的干涉原理获取目标光谱信息的一种成像技术。为研究其在强光下的干扰效果和机理,以大孔径静态成像光谱仪为典型对象,开展了相关仿真实验研究。以实际地物的图像和光谱信息为对象,仿真生成了原始干涉成像图案,并模拟830 nm单波长激光和超连续谱激光两种干扰源,分别研究不同辐照强度下的典型干扰效果,分析时假设光谱角大于30°时原始光谱信息丢失。基于本文的仿真模型,得到的相关结果表明,在830 nm的单波长激光干扰情况下,当干扰与目标成像峰值之比大于0.2∶1时原始光谱信息无法正确复原(光谱角大于30°),但模拟加入830 nm滤光片后,干扰效果被有效滤除。在超连续谱激光干扰情况下,不考虑饱和阈值时光谱角数值最终稳定在21°;考虑探测器饱和阈值为目标成像强度峰值3倍时,干扰与目标成像峰值之比大于2.1∶1时,原始光谱信息便无法分辨。该研究可能为同类型光谱仪的激光辐照效应和损伤机理的后续研究,以及光谱成像系统的激光防护和性能优化提供参考。

关键词：光谱成像技术大孔径静态干涉成像光谱复原激光干扰傅里叶变换光谱学

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应用光谱重建理论的傅里叶变换光谱仪

激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 260-265页

作者：朱书缘吴朋翰鲁贞贞董景然冯继宏北京工业大学环境与生命学部智能化生理测量与临床转化北京市国际科技合作基地北京100124 北京工业大学樊恭烋荣誉学院北京100124

本文将重建光谱仪的光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪中,使光谱仪可以兼具重建光谱仪高光谱分辨率优势以及傅里叶变换光谱仪固有的高光通量优势。利用构建的简易空间外差傅里叶变换光谱仪实验装置在520~530 nm光谱范围内进行验证实... 详细信息

本文将重建光谱仪的光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪中,使光谱仪可以兼具重建光谱仪高光谱分辨率优势以及傅里叶变换光谱仪固有的高光通量优势。利用构建的简易空间外差傅里叶变换光谱仪实验装置在520~530 nm光谱范围内进行验证实验。使用实验装置采集的不同单波长入射光光斑图像进行光谱校准实验,证明了傅里叶变换光谱仪可满足光谱重建理论必需的光斑与波长间唯一的一对一映射关系。随后,使用用于光谱校准的光斑图像进行光谱重建实验,实现了0.10 nm的光谱分辨率,相比通过傅里叶变换光谱仪原理得到的~5.65 nm光谱分辨率有明显提高。最后,使用额外采集的波长525 nm入射光光斑图像进行光谱重建实验,重建光谱中存在重建误差,且525 nm处光谱信号峰的半峰全宽(FWHM)~0.30 nm。光斑图像相关性分析显示,光谱重建受光斑图像采集过程中噪声和相邻波长入射光光斑图像高相似性的影响。尽管如此,重建光谱仍然可以反映入射光的光谱信息,且信号峰的FWHM小于傅里叶变换光谱仪原理得到的光谱,验证了将光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪的可行性和高光谱分辨率优势。

关键词：仪器、测量与计量光谱仪和光谱仪器傅里叶变换光谱学光谱重建理论

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付里叶变换光谱学原理

1988年

作者：张光昭

本书阐述了各种红外和远红外付里叶变换光谱仪的原理。

ISBN: (纸本)7306001043

本书阐述了各种红外和远红外付里叶变换光谱仪的原理。

关键词：傅里叶变换光谱学光谱仪

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付里叶变换红外光谱的应用研究

1989年

作者：荆煦瑛

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双光梳光谱学研究进展

物理 2014年第7期43卷 460-467页

作者：于子蛟韩海年魏志义中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室北京100190

双光梳光谱仪具有超高光谱分辨率、超快采样时间的特性,是研究分子吸收光谱的有力工具。文章介绍了双光梳光谱仪的基本原理以及它与传统傅里叶光谱仪的区别,叙述了几种典型的双光梳光谱仪构成及其用于测量分子吸收光谱的实验结果,并对... 详细信息

双光梳光谱仪具有超高光谱分辨率、超快采样时间的特性,是研究分子吸收光谱的有力工具。文章介绍了双光梳光谱仪的基本原理以及它与传统傅里叶光谱仪的区别,叙述了几种典型的双光梳光谱仪构成及其用于测量分子吸收光谱的实验结果,并对双光梳光谱学做了详细说明。随着中红外光梳和中红外探测器技术的进一步发展,双光梳光谱学将会在大气污染监测、呼吸气体检测等重要的国计民生领域得到越来越广泛的应用。

关键词：双光梳光谱学光学频率梳傅里叶变换光谱学中红外光谱学