第32卷，第1期 2012年1月
光谱学与光谱分析 SpectroscopyandSpectralAnalysis
Vol.32,No.1.pp259-263
January，2012
空间调制型傅里叶变换光谱仪光场的均匀性研究
吕金光12，梁静秋1，梁中，付建国1.2
1，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室，吉林长春
130033
2.中国科学院研究生院，北京100049
摘要基于多级微反射镜的空间调制型傅里叶变换光谱仪在光场的横向空间同时采集所有光程差的干涉图信息，所以光场能量的空间分布特性影响着系统的性能。文章将空间分布函数引人到光谱仪系统中，通过
图调制度下降来源于调制度函数对光程差采样空间的周期性变化；面边频谱线则是光源的单色谱线对调制度函数的空间频谱进行频率搬移的结果。最后，提出了平场校正的差影算法与反向恢复算法。仿真结果表明，反向恢复算法可以更好的复原出干涉图和光谱。
关键词傅里叶变换光谱仪；分布函数；对比度；边频谱线；反向恢复
中图分类号：0433.1
引言
文献标识码：A
D0I:10.3964/ij.issn.1000-0593(2012)01-0259-05
Collimating
傅里叶变换光谱仪应用光学相干原理，可以对物质的结构和成分进行测量、分析和处理。傅里叶变换光谱仪记录的
是于涉图信息，通过光谱与干涉图之间的傅里叶变换关系来间接地测量光谱信息"。目前，广泛应用的傅里叶变换光谱仪大多是时间调制型的，利用动镜扫描来获得采样光程差的干涉图数据。这种仪器结构对动镜的移动精度要求很高，并且动镜驱动系统会带来额外的附加体积，使其在很多领域的应用受到了限制。因此，对于静态微小型的傅里叶变换光谱仪的研究具有广阔的应用前景()，
仪器基本原理
基于多级微反射镜的空间调制型傅里叶变换光谱仪不需要动镜和动镜驱动系统，通过多级微反射镜的结构实现光程差的精密采样，可以降低光谱仪整机的尺寸和重量，其结构如图1所示。
基本光学结构基于Michelson干涉仪，不同的是经典的平面反射镜被两个多级微反射镜所代替，两面镜子均为阶梯形状，一个有着小的阶梯阶距，另一个有着大的阶梯阶距。
收稿日期：2011-04-20，修订日期：2011-08-16
Detectoer
Fig.1 Instrumental configuration of the static FTS
阶梯镜的阶梯高度遵循Nyquist-Shannon采样定理()，并且两个阶梯镜遵循高度互补准则。将两个阶梯反射镜正交放置，则可以形成一个光程差的空间阵列。阶梯镜产生于涉图的空闻采样，干涉信号的强度取决于阶梯镜分割图样中采样点的位置，故于涉信号可以写作I(3，y)。通过探测器阵列接收的不同空间的干涉光强信息就是于涉图的采样点。探测器阵列的像元数是干涉图采样点数的数倍，每一个干涉图采样点被多个探测器像元接收，称之为超像元。图1显示了探测器超象元记录的于涉图，不同超像元的颜色代表了不同的于涉图强度。图中清楚的显示了干涉图的采样阵列。光谱图可以通过对干涉图进行傅里叶变换的数字处理过程重构得到。
基金项目：国家(863计划)项目(2009AA04Z315)和国家自然科学基金项目（60977062，61027010)资助
作者简介：吕金光，1984年生，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所博士研究生
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