微型光谱仪数据采集系统设计与标定

针对目前多采用CCD作为微型光谱仪的光电探测,文中介绍一种利用日本滨松公司的一款高性能线性CMOS图像传感器S11639-01设计了一款微型光谱仪。图像传感器的驱动及光谱仪数据采集系统控制均采用ARM Cortex-M7内核的32位处理器STM32H743芯片。系统硬件电路结构紧凑、数据采集分辨率高、传输实时性好。光谱仪的光路结构由入射狭缝、平场凹面光栅、线阵CMOS探测器组成,该结构相对简单,有利于光谱仪的微型化。采用美国海洋光学标准低压汞灯和卤钨灯对光谱仪进行实验测试,实验所得数据通过波长标定、光谱自动寻峰等技术进行处理,可以得到该系统光谱响应范围220 nm-950 nm,光谱波长标定误差低于0.05 nm,系统最小分辨率1.153 nm,线性度在99.898%以上。