专利名称：快速光谱仪短波校准中的弱信号补偿方法
技术领域：
本发明属于光学计量与测试领域，主要涉及一种短波校准的弱信号补偿方法，尤其涉及一种快速光谱仪短波校准中的弱信号补偿方法。
背景技术：
快速光谱仪一般由光栅光谱仪和线阵CXD组成，使用的波长范围一般为350nm 900nm，可一次完成全波段光谱响应度的测量，由于测量范围宽、响应快，被广泛应用在外场光谱测量中。但是，由于快速光谱仪受CCD响应度和标准光源光谱功率分布的影响，其光谱响应度的校准结果在450nm 900nm非常好，而在短波段比较差，尤其是在350nm 450nm波段，CCD的响应较差，标准灯的光谱功率较小，这两个因素造成了快速光谱仪的光谱响应度在短波较大的测量误差。因此，为了真实反映快速光谱仪光谱响应度的校准结果，减小测 量误差，必须要提高快速光谱仪在短波350nm 450nm波段的测量精度，实现快速光谱仪在全波段350nm 900nm光谱响应度的精确测量。目前，还没有见到有关快速光谱仪短波校准中有效减小误差方法的相关报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对目前快速光谱仪的光谱响应度在短波350nm 450nm波段校准误差较大的难题，提供一种快速光谱仪短波校准中的弱信号补偿方法，并对快速光谱仪在短波的光谱响应度进行补偿，以减小校准误差并提高测量精度。为解决上述技术问题，本发明提供的弱信号补偿方法包括以下步骤第一步将标准钨带灯以及与计算机连接的快速光谱仪安装到位，使标准灯的灯丝中心对准快速光谱仪的入口中心，记录此时快速光谱仪入口处所对应的标尺刻度Xtl ；第二步打开快速光谱仪、计算机和标准灯的电源开关，缓慢调节标准灯电流至额定电流，待标准灯稳定IOmin后,通过计算机的界面模块,输入起始波长= 350nm、截止波长λη= 900nm,波长间隔Δ λ = lnm,然后点击开始按钮,沿标尺方向慢慢移动标准灯，使得光谱响应曲线在波长范围450nm 900nm内的最大值接近饱和，记录此时标准灯灯丝所对应的标尺刻度X1 ;第三步沿标尺方向缓慢移动标准灯，使得光谱响应曲线在波长450nm处接近饱和，记录此时标准灯灯丝所对应的标尺刻度X2 ；第四步将标准灯移动到标尺刻度X1处，通过计算机的界面模块输入起始波长A1
=450nm、截止波长λη = 900nm,波长间隔Δ λ = lnm,然后点击开始按钮,计算机采集模
块自动采集快速光谱仪的一组输出电流值I1 ( λ p)，P = 1，2，......,η,并将该组数据存放
到计算机存储模块中，计算机中的测试模块调用存储模块中的数据并根据计算机内置公式 / ^ \
RMp) = ，计算波长范围450nm 900nm对应的光谱响应度R1 ( λ p); φ(Λ)第五步将标准灯移动到标尺刻度X2处，通过计算机的界面模块输入起始波长入i=350nm、截止波长λη = 450nm,波长间隔Δ λ = lnm,标尺刻度值Xd、X1^ X2,然后点击开
始按钮，计算机采集模块自动采集快速光谱仪输出的一组电流值“(λ q)，q = I，2，......，
n，并将该组数据存放到计算机存储模块中，计算机中的测试模块调用存储模块中的数据及输入的参数值，并根据下列公式计算出快速光谱仪在波长范围350nm 450nm对应的光谱响应度R2 Uq)
权利要求
1.一种快速光谱仪短波校准中的弱信号补偿方法，其特征在于该方法包括以下步骤 第一步将标准钨带灯以及与计算机连接的快速光谱仪安装到位，使标准灯的灯丝中心对准快速光谱仪的入口中心，记录此时快速光谱仪入口处所对应的标尺刻度Xtl ； 第二步打开快速光谱仪、计算机和标准灯的电源开关，缓慢调节标准灯电流至额定电流，待标准灯稳定IOmin后,通过计算机的界面模块,输入起始波长λ j = 350nm、截止波长λη = 900nm,波长间隔Δ λ = lnm,然后点击开始按钮,沿标尺方向慢慢移动标准灯,使得光谱响应曲线在波长范围450nm 900nm内的最大值接近饱和，记录此时标准灯灯丝所对应的标尺刻度X1 ; 第三步沿标尺方向缓慢移动标准灯，使得光谱响应曲线在波长450nm处接近饱和，记录此时标准灯灯丝所对应的标尺刻度X2 ； 第四步将标准灯移动到标尺刻度X1处，通过计算机的界面模块输入起始波长λ i =450nm、截止波长λη = 900nm,波长间隔Δ λ = lnm,然后点击开始按钮,计算机采集模块自动采集快速光谱仪的一组输出电流值iiUp)，P = 1，2，......，n，并将该组数据存放到计算机存储模块中，计算机中的测试模块调用存储模块中的数据并根据计算机内置公式
全文摘要
本发明公开了一种快速光谱仪短波校准中弱信号补偿方法，属于光学测试与计量领域。该方法在已有光谱响应度测试方法的基础上，对快速光谱仪进行分段校准，在450nm～900nm采用远距离光谱响应度校准方法，而在短波350nm～450nm，采用近距离校准方法，以提高输出信号的强度，之后引入距离补偿系数，对短波测量结果进行补偿。本发明解决了目前快速光谱仪在短波范围因标准灯光谱功率小且CCD的响应较差而导致分光谱响应度测量精度差的难题，实现了对快速光谱仪在整个波段350nm～900nm光谱响应度的高精度校准。该方法操作简单，准确性高，通用性强，同时也可为其它类型光谱仪的光谱响应度校准测量提供技术支持。
文档编号G01J3/28GK102944306SQ20121050101
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者卢飞, 占春连, 李燕, 李正琪 申请人:中国兵器工业第二0五研究所