傅里叶变换红外成像光谱仪实时光谱复原FPGA芯片系统研究

针对傅里叶变换红外成像光谱仪实时数据处理技术的要求,研究了一种基于FPGA的集干涉图非均匀性校正、光谱复原、光谱辐射定标于一体的傅里叶变换红外成像光谱仪实时光谱复原芯片系统。该系统对输入信号做了标准化设计,以流水线方式输出目标的复原光谱信息,可嵌入到各种类型的红外/可见光傅里叶变换成像光谱仪的实时数据处理系统中,具有体积小、运算速度快、稳定可靠及易于升级等优点,为基于光谱特征的目标实时识别奠定了良好的技术基础。     

傅里叶变换红外成像光谱仪非均匀性在线定标与校正研究

由于傅里叶变换红外成像光谱仪结构的特殊性,其非均匀性在线定标与校正在工程上一直没有得到有效解决。首先对IRFPA非均匀性校正的原理与算法进行了简要阐述,在此基础上,通过对时间调制型、空间调制型及时间空间联合调制型傅里叶变换红外成像光谱仪原理结构的深入分析,针对这三种制式的光谱仪,分别研究出了相应的非均匀性在线定标与校正的方法,为星载傅里叶变换红外成像光谱仪非均匀性的在轨定标奠定了良好的技术基础。     

紧凑型静态傅里叶变换光谱仪的工作原理与光学设计

提出一种基于环行三角共逃跑和干涉仪和多通道探测器（ＣＣＤ）的紧凑型静肪傅里叶变换光谱仪,其光学部分仅由两块半五角形棱一块傅里叶变换透镜组成。具有无需机械扫描和全谱同时测量的优点,是一种成本低、结构简单、性能稳定的新型傅里叶变换光谱仪器可望用于环境恶劣的现场及变光谱测量。本文给出这种新型光谱仪的工作原理与结构。性能分析及其设计实例与数值模拟结果。     

用傅里叶变换光谱法记录激光腔内吸收光谱的研究

介绍了初步建立起来的傅里叶变换激光腔内吸收光谱仪（ＦＴ－ＩＣＬＡＳ）装置，讨论了这一探测分子光谱学的方法相对于传统的光栅光谱的激光腔内吸收光谱方法的优点     

傅里叶变换红外成像系统

Varian公司推出一种适合傅里叶变换红外成像应用的快速红外成像系统．这种成像系统使用该公司自己生产的显微镜、焦平面列阵探测器和快速扫描光谱仪。该     

傅里叶变换光谱仪中干涉信号的畸变

简要论述了傅里叶变换光谱仪的测量原理,详细说明了几种产生干涉信号畸变的原因,分析了它们在干涉图上的具体表现,并在计算机上仿真得到相应的畸变干涉信号。另一方面,利用一台自行研制的环境适应性相当好的傅里叶变换光谱仪,观察到了与前面所论述的畸变相接近的干涉图,从而验证了分析结论的正确性。由此可见,自行研制的傅里叶变换光谱仪尽管方案正确、性能优越,但还需要在许多方面作相应的改进。     

成像光谱技术XI

一、傅里叶变换光谱仪 1．用于烟缕探测的移动式遥感傅里叶变换红外光谱仪（Winthrop Wadsworth等）     

傅里叶变换光谱仪可监视更多的东西

美国加利福尼亚-戴维斯大学的研究人员利用一种新的各向异性微切削技术研制成了一种微型傅里叶变换光谱仪.这种微型傅里叶变换光谱仪将可以大大降低用于测量大气化学成分的系统的成本.据有关研究人员说,美国宇航局已打算将其用在一些空间探测仪上.     

星载傅里叶光谱仪动态校正技术研究

本文介绍了国内外傅里叶变换光谱仪动态校正技术的发展状况和典型应用,并给出了一种星载傅里叶变换光谱仪动态校正方案。     

静止型傅里叶变换成像光谱仪技术的发展

在对经典的傅里叶变换成像光谱仪进行分析、讨论、对比的基础上,综述了静止型傅里叶变换成像光谱仪的原理、结构特点、国内外发展现状及关键技术。对两种不同干涉机制的干涉仪作了对比。静态的、高通量、高分辨率的傅里叶成像光谱技术将最终成为成像光谱技术的发展趋势。     

采用渥拉斯顿棱镜列阵的高性能非扫描傅里叶变换光谱仪

据美国《Applied Optics》杂志报道,美国DanKomisarek等研究人员研制了一种高性能非扫描傅里叶变换光谱仪,该光谱仪主要由一个渥拉斯顿棱镜列阵和一个二维光电探测器列阵组成。与现有的基于渥拉斯顿非扫描傅里叶变换光谱仪相比,其尺寸更小,     

红外傅里叶变换光谱仪用ATR装置

介绍了傅里叶变换光谱仪的衰减内全反射装置(ATR)的基本原理、光学和机械结构设计.将光斑缩小3倍聚焦到样品上,光路再还原聚焦到接收器上.分析了穿透深度和内全反射次数,对能量利用率进行了估算.该装置实际能量利用率为6％,内全反射14次.最后给出了在美国伯乐公司FTS-7傅里叶变换光谱仪上用该装置测试聚丙烯和头发样品的红外...     

基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪

傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域,它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动,线性改变两个光学臂之间的光程差,然后平衡探测器对两路干涉信号进行差分检测。通过对光程差线性变化的电信号进行傅里叶变换,可以获得输入光的光谱分布曲线。与迈克尔逊干涉仪相比,马赫-曾德干涉仪在同样光通量输入条件下得到的干涉信号更强,且由非相干强度带来的噪声更小。该结果对于卫星遥感来说十分有利。     

新型红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪

为了研制红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪,将其作为风云三号、四号气象卫星的有效载荷,在比较国外各种航天工程项目中傅里叶变换光谱仪机械扫描方案的基础上,提出了一种新的机械扫描方案。它利用光通过平行平面镜组时光程随入射角度的改变而变化这一特性,同时把两支光路的光程改变量关联起来。该方案只使用平面反射镜,对于运动部件的精度要求比较低,对倾斜、磨损等不敏感。就国内的具体技术条件而言,这种方案是切实可行的。     

基于傅里叶变换红外光谱的热辐射体温度遥测新方法研究

常规遥感测温方法有三种:单色法、双色法、多色法,在这些方法中都是采用传统的光谱仪和探测器,这样探测速度慢,数据处理复杂并且测量结果受噪声影响很大.本方法应用傅里叶变换红外光谱仪探测热辐射体的红外辐射特性,因而其具有了傅里叶变换红外光谱仪所有的优势.为解决和避开传统方法中遇到的麻烦和困难,我们提出了一种新的温度反演算法,还详细讨论了遥感测量时的红外波段选择.我们对傅里叶变换红外光谱仪定标后,测量了一加热钢板的自然降温过程的红外辐射谱,用标准黑体辐射谱对测量谱做最小二乘拟合,并把拟合谱与测量谱做了对比,两者吻合的很好,并且用不同波段所得的测量结果也非常一致,表明结果是准确可靠的.     

成像光谱技术Ⅺ(SPIE Vol.6302)

一、傅里叶变换光谱仪 1.用于烟缕探测的移动式遥感傅里叶变换红外光谱仪(Winthrop Wadsworth等)     

傅里叶变换光谱仪自适应校正系统的研究

1傅里叶变换光谱仪的概述 傅里叶变换光谱仪的基本结构如图1所示. 图1中M1和M2分别为干涉仪的定镜和动镜,BS为分束片和补偿片,RL为参考激光,LD和D为参考激光和红外探测器.其中D为单元探测器.LD在不采用定镜动态校正方案时参考光路的作用是为系统作动镜的速度测量和控制,同时为工作信号提供采样信号.工作时,动镜M2作扫描运动,使动镜和定镜的等效像面M1'产生光程差,从而产生干涉信号.干涉信号经过傅里叶变换透镜在探测器上形成随时间(光程)变化的干涉图,将干涉图进行逆傅里叶变换就得到了光谱分布.     

应用光谱重建理论的傅里叶变换光谱仪

本文将重建光谱仪的光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪中，使光谱仪可以兼具重建光谱仪高光谱分辨率优势以及傅里叶变换光谱仪固有的高光通量优势。利用构建的简易空间外差傅里叶变换光谱仪实验装置在520～530 nm光谱范围内进行验证实验。使用实验装置采集的不同单波长入射光光斑图像进行光谱校准实验，证明了傅里叶变换光谱仪可满足光谱重建理论必需的光斑与波长间唯一的一对一映射关系。随后，使用用于光谱校准的光斑图像进行光谱重建实验，实现了0.10 nm的光谱分辨率，相比通过傅里叶变换光谱仪原理得到的～5.65 nm光谱分辨率有明显提高。最后，使用额外采集的波长525 nm入射光光斑图像进行光谱重建实验，重建光谱中存在重建误差，且525 nm处光谱信号峰的半峰全宽（FWHM）～0.30 nm。光斑图像相关性分析显示，光谱重建受光斑图像采集过程中噪声和相邻波长入射光光斑图像高相似性的影响。尽管如此，重建光谱仍然可以反映入射光的光谱信息，且信号峰的FWHM小于傅里叶变换光谱仪原理得到的光谱，验证了将光谱重建理论应用于傅里叶变换光谱仪的可行性和高光谱分辨率优势。     

傅里叶变换光谱仪准直性误差检测技术

克服准直性误差对傅里叶变换光谱仪光谱性能的影响是研制傅里叶变换光谱仪的难点,定镜动态校准技术是解决该问题的好方法,而准直性误差检测是实现动态校准技术的关键.介绍了一种基于相位检测的傅里叶变换光谱仪准直性误差检测装置,该装置采用相位检测法实时检测动镜倾斜角,并用FPGA实现了相位检测算法,具有实时性好、测量精度高的优点,为实现动态校准系统打下了基础.给出了实测的动镜动态倾角曲线.     

准二维电子系统的远红外栅压比谱

讨论应用快扫描傅里叶变换光谱仪研究异质结表面及量子阱中二维电子气的高频动力学性质，利用制备有金属栅极的异质结样品的肖特基场效应特性，通过光谱仪控制栅压门电源交替选择栅压扫描，获得了二维电子气的吸收栅压比谱，由此观察到该低维系统的几类基本红外激发，包括回旋共振、二维等离子激元及电子子能带间的共振跃迁