掃頻多波長光源在近紅外光譜儀中的應用.pdf

1、掃頻多波長光源在近紅外光譜儀中的應用掃頻多波長光源在近紅外光譜儀中的應用ApplicationofMultiwavelengthSweptSourceinNIRSpectrometer學科專業(yè)：光電子技術研究生：彭煜指導教師：楊天新教授天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一四年六月摘要隨著近紅外光譜分析技術的迅速發(fā)展，近紅外光譜儀成為各國研究的又一個熱點。本文著重研究了近紅外光譜儀的分辨率問題，并提出使用掃頻多波長光源提高近紅外光譜儀分

2、辨率的方法：利用同一像素點記錄同一波長移頻前后的光強，再將所有像素點不同時刻記錄的光強按照波長順序排列，可以實現(xiàn)高分辨率探測，理論探測精度達到0.08pm，遠高于目前商用光譜儀分辨率10pm，具有重要的科學意義和應用價值。為了驗證該方法的正確性，本文開發(fā)了一款用于15201570nm范圍、分辨率為0.03nm的近紅外光纖光譜儀，主要工作包括：1）根據光譜儀設計理論，介紹了基于掃頻多波長光源的近紅外光譜儀系統(tǒng)原理與光路結構。給出FP激光器

3、、準直透鏡、光柵、會聚透鏡和線陣InGaAs探測器的參數(shù)設計，并完成系統(tǒng)的搭建工作。2）通過對半導體激光器理論的研究，探討FP激光器的輸出特性：功率特性、溫度特性；然后使用激光電流源及溫度控制器實現(xiàn)了對FP激光器輸出多波長的精密移頻，得到波長向長波長方向移動大小隨注入電流變化的關系為0.003nmmA。本文測得FP激光器的相鄰波長間隔為0.33nm，并選用每次移頻0.03nm的方案進行記錄數(shù)據采集。3）使用搭建的近紅外光譜儀系統(tǒng)測量了F