基于压缩感知的AOTF光谱测量方法（英文）

基于声光可调谐滤波器（AOTF）的光谱仪器已经在生物医学、农业、航空航天等领域中广泛应用。然而,传统的AOTF光谱仪很难在保持光谱分辨率和减少采样次数的同时,还实现系统光通量的增加。针对上述问题,本文提出了一种基于压缩感知理论的AOTF光谱测量方法,利用AOTF可多频驱动的特点,在光谱维度上实现稀疏随机编码复合光信号调制,可利用单元或面阵探测器顺次记录完成压缩采样,再通过压缩感知重建算法获得目标光谱曲线或光谱图像数据立方体。为了验证本方法的有效性,我们利用实际测量得到AOTF光谱响应带宽数据,构建传感矩阵,以展宽光谱为恢复目标,仿真了压缩采样和目标数据重构效果。仿真结果表明,该方法可以通过202次压缩采样,重构得到512个波长点的光谱数据,光谱数据采样率和压缩比为0.39。此采样率下,本方法可以高精度恢复光谱曲线,PSNR指标达到41.75dB,SAM和GSAM指标为0.9998和0.9754。多频同时驱动下,系统光通量平均提升了5倍。与传统逐波长点扫描的采样方式相比,该方法能够在保持原有光谱分辨率的前提下减少总采样次数,提高系统的光通量,同时还压缩了光谱数据,在微弱信号检测、物质快速...     

双光路互参考高精度AOTF衍射效率测试方法及装置

适应现代光电检测技术对微弱光电信号测量精度的进一步追求,提出并验证双光路互参考高精度AOTF衍射效率测试方法。该方法利用光路可切换器件实现光路互参考检测,从而达到降低光源不稳定性、探测器响应差异性及光电干扰的目的,有效提高测试精度。首先对双光路互参考高精度AOTF测试方法的原理进行具体阐述,然后说明建立的针对AOTF衍射效率测量的双光路互参考探测实验装置并对其进行实验验证。分析及试验结果表明:采用互参考技术可使衍射效率测量方法数据精确度平均提高50%,有效降低光源不稳定性、探测器响应差异性的影响,实现提高测试精度的目的,最后对方法的适用范围及参考意义进行了分析及讨论。