第33卷，第5期 2013年5月
资分析
谱学与光谱光
Spectroscopy and Spectral Analysis
空间外差光谱仪相位校正方法的研究
松1·，张丽娟"，熊
王新强1，叶
1.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西佳林541004
传2
Vol. 33. No, 5 . pp1424-1428
May，2013
2，中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室，安徽合肥230031
摘要：
空间外差光谱仪在应用的过程中由于各种测量原因使采集的干涉图存在相位误差。对此提出了一
种改进的相位校正方法，该方法在提取单边变换光谱进行傅单叶逆变换求收干涉图相位曲线的基础上，通过拟合相位斜率求出相位误差，然后计算相位校正函数，将变换光谱与相位校正函数进行卷积来实现光谱相位校正。把该方法应用于实测单色谱与仿真水汽光谱的相位校正，实验结果显示该方法能有效的去除单色光谱边缘的低频假信号，提高干涉图的周期性和对称性；对于叠加了相位误差的连续光谱，使其校正前后
的光谱与原光谱的标准偏差由0.47降为0.20，提高了光谱的准确性。关键词遥感；空间外差光谱仪；干涉图；相位校正
中图分类号：0433.4
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2013)05-1424-05
本原理，从算法上对变换光谱相位误差的校正方法进行分析研究，并给出处理结果。
空间外差光谐技术（spatial heterodyne spectroscopy， SHS)是新型超光谱遇感探测技术。该技术具有超光谱分辨、高通量、尤动部件等优点"。由于其卓越的性能，美国、加拿大等国积极发展空间外差光谱技术，并应用于中高层大气微量气体成分探测")、星际介质的天文观测等方面3.4。中国科学院安徽光机所于2005年开始进行空间外差光谱技术的研究$)，发展的空间外差光谱仪在水汽与二氧化碳等大气微量气体的探测方面开展了应用研究[6.7]。空间外差光谱仪采集到的干涉图经过傅里叶变换后可以得到目标光谱。理论上，光谱仪采集的干涉图是对称的，然面实际情况中，由于分束器均匀性不好、探测器的光谱响应不均匀、电子线路误差及采样步距不均等，使仪器线形函数改变，产生相位误差。因此，要得到准确的目标光谱，必须对变换光谱进行相位校正。
目前的相位校正方法多用于傅里叶变换型光谱仪(FTS)，主要是对探测器采样过程中零光程差点非对称性的校正(+10)，对应的相位误差是光频率的函数。空间外差光谱仪由于结构不同于传统的傅里叶变换型光谱仪，其干涉图的相位误差不但是光额率的函数，还是探测器像元的函数(11]，相位误差的校正更为复杂。本文将结合空间外差光谱仪的基
空间外差光谱仪的相位校正 1.1相位误差
空间外差光谱仪的结构如图1所示，它采用类似于迈克
Grating
Incident
Wavefront L
Exiting wavefront
Beam splitter
Grating
2y CCT
Fig, 1Schematic diagram of the basic SHS configuration
收稿日期：2012-10-25，修订日期：2013-01-08
基金项目：国家自然科学基金项目(41201342)和中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室研究项目资助
作者简介：王新强，1977年生，桂林电子科技大学电子工程与自动化学院讲师
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万方数据
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