[发明专利]基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法及设备

说明书

本发明涉及基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法及设备，包括以下步骤：S1、待测光源射出的光束经准直透镜透过分束器形成两个光路，两个光路分别为光路I及光路II；S2、设定通带可调滤光片倾斜角为θ，确定通带可调滤光片相对光路I及光路II的中心波长为λsubgt;1/subgt;及λsubgt;2/subgt;；S3、第一光探测器及第二光探测器分别检测光路I及光路II，通过差分运算得到两个探测器间的光强差；S4、通带可调滤光片的角度增加至θ+Δθ′，确定通带可调滤光片相对光路I及光路II的中心波长为λsubgt;1/subgt;+Δλsubgt;1/subgt;及λsubgt;2/subgt;+Δλsubgt;2/subgt;；S5、第一光探测器及第二光探测器分别检测光路I及光路II，通过差分运算得到两个探测器间的光强差；S6、重复步骤S4及步骤S5，记录多组差分光强信号，通过重建算法获得细节光谱信息。

技术领域

本发明涉及光谱技术相关领域，具体是基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法及设备。

背景技术

对于现今市场上应用的不同的光谱仪，其不同的光谱仪有不同的工作波段其中，紫外光谱仪(10-380nm)、可见光光谱仪(380-760nm)、近红外光谱仪(760nm-2.5μm)、红外光谱仪(2.5μm-30μm)以及当下研究广泛的太赫兹光谱仪(30-300μm)。

常见的基于光栅光谱仪光谱，基于衍射原理的光谱仪，其体积较大、结构复杂、光栅价格昂贵、成本花费高、以及能量损失较大，对于一些特定方面的应用存在缺陷并且光谱的分辨率存在些许不足，其影响分辨率的因素包含三大类，入射狭缝、光栅、检测器，这三类影响因素在光通量、分光检测、信噪比方面限制了光谱探测技术在检测波段范围(10nm)甚至更小量级的检测需求，现有技术冗余。

发明内容

本发明的目的在于提供基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法，包括以下步骤：

S1、待测光源射出的光束经准直透镜透过分束器形成两个光路，两个光路分别为光路I及光路II；

S2、设定通带可调滤光片倾斜角为θ，光路I以角度θ₁通过通带可调滤光片，此时，通带可调滤光片相对光路I，中心波长为λ₁；光路II经过第一反射镜反射后以角度θ₂通过通带可调滤光片，此时，通带可调滤光片相对光路II，中心波长为λ₂；

S3、通过通带可调滤光片的光路I到达第一光探测器并被检测；通过通带可调滤光片的光路II通过第二反射镜到达第二光探测器并被检测，随后通过差分运算得到第一光探测器与第二光探测器间的光强差；

S4、通过角度调节机构使得通带可调滤光片的角度增加至θ+Δθ′，光路I以角度θ₁′通过通带可调滤光片，通带可调滤光片相对光路I的中心波长为λ₁+Δλ₁；光路II以角度θ₂′通过通带可调滤光片，通带可调滤光片相对光路II中心波长为λ₂+Δλ₂；

S5、通过通带可调滤光片的光路I到达第一光探测器并被检测；通过通带可调滤光片的光路II通过第二反射镜到达第二光探测器并被检测，随后通过差分运算得到第一光探测器与第二光探测器间的光强差；

S6、重复步骤S4及步骤S5，记录多组差分光强信号，通过重建算法获得细节光谱信息。

如上所述的基于通带可调滤光片的算法重建窄带光谱探测方法：采用S型函数曲线描述通带可调滤光片的透光率，其中，S型函数曲线为：