掃頻多波長(zhǎng)光源在近紅外光譜儀中的應(yīng)用.pdf

1、掃頻多波長(zhǎng)光源在近紅外光譜儀中的應(yīng)用掃頻多波長(zhǎng)光源在近紅外光譜儀中的應(yīng)用ApplicationofMultiwavelengthSweptSourceinNIRSpectrometer學(xué)科專(zhuān)業(yè)：光電子技術(shù)研究生：彭煜指導(dǎo)教師：楊天新教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一四年六月摘要隨著近紅外光譜分析技術(shù)的迅速發(fā)展，近紅外光譜儀成為各國(guó)研究的又一個(gè)熱點(diǎn)。本文著重研究了近紅外光譜儀的分辨率問(wèn)題，并提出使用掃頻多波長(zhǎng)光源提高近紅外光譜儀分

2、辨率的方法：利用同一像素點(diǎn)記錄同一波長(zhǎng)移頻前后的光強(qiáng)，再將所有像素點(diǎn)不同時(shí)刻記錄的光強(qiáng)按照波長(zhǎng)順序排列，可以實(shí)現(xiàn)高分辨率探測(cè)，理論探測(cè)精度達(dá)到0.08pm，遠(yuǎn)高于目前商用光譜儀分辨率10pm，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。為了驗(yàn)證該方法的正確性，本文開(kāi)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(jù)光譜儀設(shè)計(jì)理論，介紹了基于掃頻多波長(zhǎng)光源的近紅外光譜儀系統(tǒng)原理與光路結(jié)構(gòu)。給出FP激光器

3、、準(zhǔn)直透鏡、光柵、會(huì)聚透鏡和線陣InGaAs探測(cè)器的參數(shù)設(shè)計(jì)，并完成系統(tǒng)的搭建工作。2）通過(guò)對(duì)半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)了對(duì)FP激光器輸出多波長(zhǎng)的精密移頻，得到波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)大小隨注入電流變化的關(guān)系為0.003nmmA。本文測(cè)得FP激光器的相鄰波長(zhǎng)間隔為0.33nm，并選用每次移頻0.03nm的方案進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)采集。3）使用搭建的近紅外光譜儀系統(tǒng)測(cè)量了F