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微型光纤光谱仪的光谱线性响应测试研究

196    2020-04-27

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作者:崔继承1, 朱继伟1,2, 杨晋3, 马婷婷1,2, 崔弘1,2, 郭雪强1,2

作者单位:1. 吉林省光栅应用中试中心, 吉林 长春 130102;
2. 长春长光格瑞光电技术有限公司, 吉林 长春 130102;
3. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033


关键词:光谱;光谱仪;线阵CCD;切尼尔-特纳结构


摘要:

该文主要针对所开发的微型光纤光谱仪系列产品的光谱线性响应测试问题,提出一种简单易行的方法。根据图像传感器在采集过程中,将实际探测到光谱图像亮度转换为数字图像灰度并以DN值形式记录的原理,采用积分时间等间隔步进的方法依次测试相应光谱数据,通过对采集所得原始DN值数据进行近似归一化及拟合处理的方式来表征DN值随积分时间变化的线性关系,并以此评判光谱仪系统的光谱响应线性特性。依照此方案进行实际测试,通过对测得数据的分析处理,验证该方案具有可行性,且结果显示该款产品的光谱线性响应良好。


Study on spectral linearization response test of miniature fiber optic spectrometer
CUI Jicheng1, ZHU Jiwei1,2, YANG Jin3, MA Tingting1,2, CUI Hong1,2, GUO Xueqiang1,2
1. Jilin Grating Application Pilot Center, Changchun 130102, China;
2. Changchun SPKTRM Optronics Co., Ltd., Changchun 130102, China;
3. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
Abstract: In this paper, a simple and feasible method to test the spectral linear response of the miniature fiber optic spectrometer is presented. According to the actual acquisition process of image sensor, that the detected spectral image brightness is converted into digital image grayscale and recorded in the form of DN value. The method of integral time stepping is adopted and corresponding spectral data are tested successively. The linear relation of DN value with integration time is characterized by approximate normalization and fitting processing of the original DN value data collected, and the linear characteristic of spectral response of spectrometer system is evaluated by this method. Through the analysis and processing of the measured data the feasibility of the solution is verified. and the results show that the spectral linear response of this product is good.
Keywords: spectral;spectrometer;linear CCD;Czerny-Turner structure
2020, 46(4):130-135  收稿日期: 2018-11-06;收到修改稿日期: 2019-03-12
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61805240);吉林省科技发展计划项目(20180201122GX,20180201123GX,20180201049SF);长春市科技计划项目(18DY003)
作者简介: 崔继承(1976-),男,吉林长春市人,研究员,博士,主要从事光学设计、光谱仪设计及各种光电系统设计工作
参考文献
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