线阵CCD光谱分辨率检测系统设计

在分析光谱测试仪器检测设备发展现状的前提下,为解决光栅分辨率测试仪器中存在的电路复杂、探测器灵敏度低、结构可变通性差等问题,设计了一种以线阵CCD ILX554B为探测器的、以STM32F103为主控单元的线阵CCD光谱分辨率检测系统。系统利用片上高速时钟产生线阵CCD所需的驱动时序,经片上ADC采样后获取实时的光谱数据,将采集的数据经USB接口上传给上位机进行处理,获得最终的被测分光器件的光谱分辨率信息。最后,分别以汞灯和氩灯为光源,利用所设计的系统对光栅分辨率进行了测试,实验数据表明,在500 k Hz的驱动频率下,系统光谱分辨率可以达到0.01nm。系统满足低成本、高精度、稳定和可靠等要求。     

基于Catmull-Rom插值算法光栅分辨率测试系统改进

为了减小探测器采集及软件处理导致的系统误差,提高光栅分辨率检测精度,利用半宽度法设计了一套满足李特洛条件的阶梯光栅分辨率检测系统。搭建了系统的光路,介绍了提高分辨率的方法,重点分析了探测器像元尺寸对系统分辨率测试精度的影响,提出了在LabVIEW软件中如何根据离散光谱信号并利用Catmull-Rom插值构造出连续光谱,提高半宽度法检测的精度。实验结果表明,在高分辨率测试系统中,通过软件算法对离散信号进行拟合分析,能有效的解决由像元尺寸造成的系统误差。     

凹面光栅分辨率的检测方法研究

构建满足凹面光栅使用条件的精确检测系统来检测凹面光栅的分辨率,根据系统的光源带宽、狭缝宽度和探测器像素尺寸的理论分析,结合凹面光栅的像差分析,给出一种凹面光栅分辨率检测系统的检测方法。系统按照JB/T 8239.2—95《衍射光栅技术条件》的标准方法,定量分析出上述三个因素的影响量,并提出了合理的计算方法,从而在检测系统的测量值中得到了凹面光栅实际的分辨率值。通过实验验证,实际检测结果与理论分析结果相差0.001 0~0.003 7nm,是一种能够真实反映凹面光栅分辨率的光学检测方法。