应用二维微硅片狭缝阵列的阿达玛光谱仪

为了实现对微弱信号的光谱分析,采用Offner光学结构制作了高光通量高分辨率阿达玛光谱仪,并对光谱仪入射狭缝的类型选择进行分析。利用MEMS加工技术制作出阿达玛微硅片狭缝阵列,分析了入射狭缝的衍射现象,推导出衍射后的光强分布公式。采用Matlab软件对光强分布进行仿真,搭建了实验测量平台验证仿真结果。结果显示,在相同的条件下,阿达玛S15型狭缝阵列的光通量是阿达玛循环S15型狭缝阵列的1.45倍,推导得出的衍射光强分布公式正确,仿真方法准确,测试方法合理,表明阿达玛S型微硅片狭缝阵列适合本文设计的光谱仪。

阿达玛光谱仪的入射狭缝选择方法研究

为了确定光谱仪的入射多狭缝结构设计的可靠依据,研究了4种阿达玛S型狭缝阵列发生衍射后的光强分布。采用MEMS加工技术制作出最小狭缝单元为6μm×6μm的一体式微硅片阿达玛狭缝阵列,对3种S7型狭缝和一种S15型狭缝进行比较。首先利用阿达玛矩阵构造狭缝阵列的孔径函数,得到了衍射后的光强分布函数;然后运用Matlab软件对光强分布函数仿真,获得了各种狭缝衍射后的光强分布图及光通量对比。搭建了试验装置进行验证,试验表明实际衍射光强分布及光通量间的比值都与仿真结果相符。最后分析了狭缝结构参数对光强分布的影响,总结了S型狭缝阵列衍射规律。所提出的衍射光强分布方法,为光谱仪中入射狭缝的选择与设计提供了理论依据,为实际应用提供了有价值的参考。

二维阵列狭缝阿达玛光谱仪波长准确度研究

二维阵列狭缝模板是阿达玛编码模板的一种新的设计思想,分析了模板上同列狭缝的加工误差对仪器波长准确度的不利影响,在此基础上,给出了减少同列狭缝高度、垂直光谱维方向上位置不一致性误差对仪器波长准确度影响的方法,以及同列狭缝在光谱维方向上位置不一致导致解码所得谱线产生的光谱偏移量的粗略估计方法,并建立模型进行仿真,计算了当模板上某列狭缝存在宽度、光谱维方向上位置不一致性误差时,解码所得其他各列狭缝谱线分布上测量误差的大小,根据仿真结果可以初步确定模板的加工精度。通过该研究有助于合理设计MEMS(微机电系统)二维阵列狭缝模板,获得对系统误差的有效补偿,提高仪器的波长准确度。

阿达玛变换成像光谱仪编码模板的设计与制作

编码模板是阿达玛变换成像光谱仪的关键部件,用以代替入射狭缝和出射狭缝。根据编码模板的构造原理,通过计算机生成二元伪随机序列码,用C语言根据编码方式生成图形文件,进而光刻出编码模板。应用该方法可制作任意形状和大小,特别是码元数目较大的编码模板,能实现高分辨率的编码。

MOEMS阿达玛变换光谱仪的可动光栅光开关阵列

根据微弱光谱信号的快速检测原理,构建了一种适用于阿达玛变换光谱仪的MOEMS(微光机电系统)可动光栅光开关阵列。对一种适用于补偿光栅光调制器件加工误差的阿达玛变换算法进行了分析,设计了以Al膜为主的表面微加工工艺流程,制作出MOEMS可动光栅光开关阵列。实验测试结果表明,可动光栅光开关阵列可以在低至8.1V的电压下进行光调制,开关频率达到140Hz,完全可以满足阿达玛变换光谱仪调制速度快、光谱范围宽、机械磨损小和误差小等要求。

编码模板误差引起测量光谱图像改变的分析

针对编码模板存在的各种不同误差情况,确定了相应的循环编码矩阵.根据阿达玛变换成像光谱仪的编码和解码原理,通过比较解码得到光谱图像和原始图像.分析了光谱图像在编码模板存在各种不同误差的情况下,随编码模板误差的变化情况,得到了光谱图像随编码模板误差变化的大致范围和基本关系.

液晶空间光调制器在HTS中的应用研究——快速精确的解码方法

研究了液晶空间光调制器 (LC -SLM)作为固定不动的编码模板应用于阿达玛变换光谱仪 (HTS) ,提出了快速精确的解码方法 。