Czerny-Turner型双光栅单色仪的波长驱动与波长校准研究 被引量：4

1

作者 欧阳慧泉 代彩红 +1 位作者 黄勃 吴志峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1105-1108,共4页

单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描... 单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描多条低压汞灯特征谱线,得到单色仪的指示波长与信号强度的关系数据。计算出单色仪出射这些谱线时使用的波长修正量。最后使用曲线拟合方法得到250nm～450nm光谱范围内单色仪出射任意波长时对应修正量的计算式。波长校准保证了单色仪的波长准确性。 展开更多

关键词 Czerny-Turner单色仪 波长驱动 波长校准

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Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准 被引量：2

2

作者 寇婕婷 巴音贺希格 +2 位作者 唐玉国 齐向东 于宏柱 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1127-1131,共5页

研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-M... 研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-Mead单纯形法求解拟合残差的待定系数,建立了波长与光栅转角的精确表达式,并通过实验验证了该算法的准确性。结果表明,经过校准的单色仪波长定位精度小于0.1nm,比设计要求提高一个数量级。该方法在Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准过程中,应用简单,容易实现,只需稍加修改步进电机的控制程序,即可完成对仪器出射波长的快速实时校准,实用性强。 展开更多

关键词 光栅单色仪 Czerny-Turner结构 波长校准 Nelder-Mead单纯形法

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光谱仪器的波长准确度及波长校准 被引量：6

3

作者 苗春安 马仁宏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期591-595,共5页

分析了影响光谱仪器波长准确度的各种因素，导出了光谱仪器波长校准公式。

关键词 光谱仪器 波长准确度 波长校准 正弦机构

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二极管阵列检测器波长校准方法研究及评价 被引量：2

4

作者 杨三东 艾利 +4 位作者 封娇 唐涛 王风云 郝青丽 李彤 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第7期19-24,共6页

波长校准是二极管阵列检测器研制过程中一个重要的环节,可直接影响到光谱定性定量的准确度。利用原位光源——氘灯的特征光谱结合氧化钬玻璃的透过光谱对二极管阵列检测器进行波长校准,比较波长标准值的取值方式以及校准方程的拟合方式... 波长校准是二极管阵列检测器研制过程中一个重要的环节,可直接影响到光谱定性定量的准确度。利用原位光源——氘灯的特征光谱结合氧化钬玻璃的透过光谱对二极管阵列检测器进行波长校准,比较波长标准值的取值方式以及校准方程的拟合方式对校准结果的影响,并使用偏差平均值、偏差标准差、均方根误差对校准结果进行评价。结果表明,多点高次函数拟合的校准结果更准确,其中多点三次函数校准结果的偏差平均值、偏差标准差、均方根误差分别是–2.97×10^(–3) nm、0.47 nm、0.44 nm。对自制光电二极管阵列检测器进行波长校准,波长误差在±1 nm以内。 展开更多

关键词 光谱 波长校准方法 原位光源 二极管阵列检测器

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基于激光诱导击穿光谱的波长校准法研究 被引量：2

5

作者 裴楠楠 刘国荣 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第1期68-71,76,共5页

基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点,以及其在物质光谱分析中担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题,提出利用激光诱导击穿原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围... 基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点,以及其在物质光谱分析中担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题,提出利用激光诱导击穿原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围为200 nm^600 nm的凹面光栅光谱仪、2048元焦平面的CCD器件和低压汞灯,分别对铜、铝、镁、钙、硅等5种样品进行了激光诱导击穿光谱试验;利用选取的10条激光诱导原子光谱波长数据并结合低压汞灯的10条特征谱线对光栅光谱仪重新进行波长校准,获取的试验数据有力地证明了这种思想的可行性。 展开更多

关键词 光谱仪 光探测器 波长校准 激光诱导

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激发单色仪波长校准的标准物质的探索

6

作者 陈晓波 康栋国 +5 位作者 赵承易 李崧 吴正龙 马辉 刘忠敏 郑喆 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1165-1167,共3页

找到了一种用于荧光光谱仪的激发单色仪波长校准用的标准物质。用光激发氧化钬滤光片标准物质GBW(E)130112时,能发射547·7nm的荧光谱线。测量547·7nm荧光的激发谱,发现激发谱峰的波长测量值为333·56,360·43,418... 找到了一种用于荧光光谱仪的激发单色仪波长校准用的标准物质。用光激发氧化钬滤光片标准物质GBW(E)130112时,能发射547·7nm的荧光谱线。测量547·7nm荧光的激发谱,发现激发谱峰的波长测量值为333·56,360·43,418·39nm,与上述标准物质证明材料所给出的真值333·8,360·9,418·5nm吻合得较好,说明用氧化钬滤光片标准物质GBW(E)130112可以用来作为荧光光谱仪的激发单色仪校准用的标准物质。如果选用发光效率高的材料作为稀土离子掺杂的基质和有效地提高样品的纯度、减小交叉弛豫,那么,氧化钬滤光片作为荧光光谱仪的激发谱波长校准用的标准物质的性能还会有大幅度的提高。 展开更多

关键词 荧光光谱仪 波长校准 标准物质

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基于F-P标准具非线性波长校准的FBG传感系统解调方法

7

作者 陆行知 董明利 +1 位作者 张旭 何彦霖 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期26-32,共7页

针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG... 针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG解调系统,设计了基于F-P标准具非线性误差补偿的波长校准流程,搭建了FBG解调系统在航空航天实际应用环境中的模拟实验系统,并在恒温及变温环境下进行了实验测试。实验结果表明,本文所提出方法在恒温及变温环境下的传感系统解调稳定性在±0.6 pm及±1.1 pm以内,且在变温环境下传感系统解调的波长漂移量从20.3 pm减小到0.7 pm。验证了解调方法的精度和稳定性,为航空航天等领域的结构健康监测提供了参考。 展开更多

关键词 FBG解调 F-P标准具 非线性误差补偿 波长校准

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基于SO_(2)吸收谱线的光谱仪波长在线校准方法 被引量：1

8

作者 苗丰 许传龙 +3 位作者 李健 张彪 韩少鹏 汤光华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期818-822,共5页

紫外差分吸收光谱技术已被广泛用于工业污染源废气排放浓度监测。光谱仪作为紫外烟气分析仪的核心器件,易受到温度变化而产生波长漂移,进而影响监测结果的准确性。本文提出了一种光谱仪波长“软”标定方法,通过实验建立标准SO_(2)吸收... 紫外差分吸收光谱技术已被广泛用于工业污染源废气排放浓度监测。光谱仪作为紫外烟气分析仪的核心器件,易受到温度变化而产生波长漂移,进而影响监测结果的准确性。本文提出了一种光谱仪波长“软”标定方法,通过实验建立标准SO_(2)吸收谱线极值波长数据库,利用SO_(2)吸光度极值像素点和标准SO_(2)吸收光谱极值波长,对光谱仪像素点与波长的对应函数进行重新拟合,以实现光谱仪波长实时校准。搭建了实验系统,并开展了光谱仪波长标定方法验证研究。结果表明,当光谱仪所处环境温度变化范围为10℃时,采用本文方法可以使993mg/m^(3)NO标气的测量误差从115.2mg/m^(3)降低至21.4mg/m^(3),绝对误差减小了93.8mg/m^(3);当被测SO_(2)为1430mg/m^(3)时,测量系统信噪比较高,波长校准效果最佳;针对低浓度测量现场,可通过增加光谱平均次数来增强光谱信号的信噪比,提高波长在线校准方法的效果。 展开更多

关键词 紫外差分吸收光谱 光谱仪 波长校准 吸收光谱

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基于免校准波长调制的多光程吸收光谱 被引量：3

9

作者 邵李刚 邱选兵 +1 位作者 魏计林 李传亮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期795-799,共5页

为了研究免校准波长调制光谱技术对激光光强变化及外界干扰的免疫能力,采用基于免校准波长调制技术的多光程吸收光谱,以乙炔为测量目标,进行了理论分析和实验验证.结果表明,不同激光功率下得到的波长调制二次谐波信号幅值发生明显变化,... 为了研究免校准波长调制光谱技术对激光光强变化及外界干扰的免疫能力,采用基于免校准波长调制技术的多光程吸收光谱,以乙炔为测量目标,进行了理论分析和实验验证.结果表明,不同激光功率下得到的波长调制二次谐波信号幅值发生明显变化,但通过免校准的方法得到的信号变化较小,且受气流影响、部分遮光、系统振动等外界干扰影响较小;采用免校准方法实验得到的体积分数在5×10^-6~9×10^-5范围内的光谱信号拥有较好的线性度,相关系数达0.9997;采用Allan方差分析得到该实验系统的最小探测极限可达1.2×10-8.免校准波长调制光谱技术能较好地避免光强抖动、气流干扰、系统振动等干扰,从而提高系统稳定性和探测灵敏度. 展开更多

关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 免校准波长调制光谱 气体测量 乙炔(C2H2)

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单色仪波长定标中狭缝设置的影响分析 被引量：2

10

作者 高放 翟文超 +1 位作者 李健军 谢臣瑜 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期93-98,共6页

单色仪作为一种分光仪器,在传感器的辐射定标等方面具有重要应用。在实际应用过程中,其波长和带宽的设置对传感器的精确定标具有重要影响。使用低压汞灯作为波长标准光源,通过对其特征谱线扫描的方法,研究了传感器定标过程中,设置单色... 单色仪作为一种分光仪器,在传感器的辐射定标等方面具有重要应用。在实际应用过程中,其波长和带宽的设置对传感器的精确定标具有重要影响。使用低压汞灯作为波长标准光源,通过对其特征谱线扫描的方法,研究了传感器定标过程中,设置单色仪不同的狭缝宽度,对传感器精确定标具有重要影响。结果显示,当出射入射狭缝相同,同时改变其宽度的情况下,与典型校准状态(出射入射狭缝宽度设置为0.5mm)相比,波长偏差量达到0.17nm;当入射狭缝与出射狭缝不一致时,与典型校准状态相比,波长偏差量达到0.18nm;当光源未充满入射狭缝与充满入射狭缝相比,最大误差达到0.02nm,该影响几乎可以忽略。在相关的传感器光谱辐射定标实验研究中,单色仪的定标精度和准确性评估等方面具有重要应用。 展开更多

关键词 单色仪 波长带宽 波长校准 单色仪狭缝

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基于电流自适应补偿的高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统 被引量：9

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作者 黄怿 尤越 +4 位作者 邓传鲁 胡程勇 汪立森 张小贝 王廷云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期71-81,共11页

针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时... 针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时提出电流自适应补偿的波长校准算法,提升不同功率下的波长稳定性,解决电流内环反馈时引起的波长和功率交叉影响问题。结果表明,仿真优化后的激光器功率超调量从1.528%降低至0.014%,系统调整次数由21减小至17;测试调制光栅Y分支型激光器60 min内的功率漂移量仅为0.0044 mW,稳定度达到0.0604%,波长漂移量为1.9 pm,稳定度达到1.22×10^(−6)。经校准,激光器的半导体光放大器电流在28~78 mA范围内,波长变化量从23.4 pm减小至2.6 pm。 展开更多

关键词 MG-Y激光器 激光器控制系统 正交试验 波长校准 自适应 高稳定度

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小型气体电离室的设计和测试研究 被引量：4

12

作者 周洪军 王秋平 +7 位作者 郑津津 张国斌 霍同林 戚则明 刘付轶 崔明启 赵屹东 郑雷 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期351-355,共5页

设计并给出了用于同步辐射光束线波长标定和分辨本领测量的小型气体电离室。研究了厚度约为1μm的聚丙烯膜窗和厚度为0.1μm的Si3N4膜窗的真空隔离性能和透光性能,给出了实验数据。实验结果显示:两种膜窗均能承受100 Pa的压力,聚丙烯窗... 设计并给出了用于同步辐射光束线波长标定和分辨本领测量的小型气体电离室。研究了厚度约为1μm的聚丙烯膜窗和厚度为0.1μm的Si3N4膜窗的真空隔离性能和透光性能,给出了实验数据。实验结果显示:两种膜窗均能承受100 Pa的压力,聚丙烯窗在5 nm波长的透过率约为80%,Si3N4窗在7 nm波长的透过率为15%。此外,给出了用该电离室调试表面物理和磁性圆二色两条光束线的气体谱线。结果表明,该可移动小型气体电离室的性能达到了设计和使用要求。 展开更多

关键词 气体电离室 光束线 分辨本领 波长校准

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一种高精度大容量可扩展光纤光栅传感解调方法 被引量：6

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作者 杨军 魏帅 +3 位作者 王航 阳华 岳耀笠 程犁清 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期39-41,共3页

介绍了几种典型解调方法的特点,提出了一种高精度、大容量、可扩展的光纤光栅传感解调方法。该方法用扫描激光器作为光源提高信噪比,用FPGA电路进行并行采集实现大容量,用F-P标准具提供实时波长校准,适用于各种大型结构体长期实时健康... 介绍了几种典型解调方法的特点,提出了一种高精度、大容量、可扩展的光纤光栅传感解调方法。该方法用扫描激光器作为光源提高信噪比,用FPGA电路进行并行采集实现大容量,用F-P标准具提供实时波长校准,适用于各种大型结构体长期实时健康安全监测。 展开更多

关键词 光纤光栅传感 波长解调 实时波长校准

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