一種用于2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定方法

一種用于2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定方法一種用于2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定方法摘要：波長標定是紅外光譜輻射計校準中的重要環(huán)節(jié)，直接影響到測量精度和可靠性。本文提出一種用于2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定方法。該方法基于光纖光譜儀和參考光源，通過建立波長分辨率模型和標定系數(shù)矩陣，實現(xiàn)了輻射計的波長標定和校準。實驗結果表明，該方法具有高精度、快速、穩(wěn)定的特點，能夠滿足2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定需求。關鍵詞：紅外光譜輻射計；波長標定；光纖光譜儀；標定系數(shù)矩陣；校準1.引言紅外光譜輻射計是一種廣泛應用于紅外光譜測量和輻射測量的設備，其準確度和可靠性對于實驗結果的可信度至關重要。波長標定是紅外光譜輻射計校準中的關鍵環(huán)節(jié)，能夠確保測量結果的準確性。傳統(tǒng)的波長標定方法主要基于光柵衍射原理和頻率鎖定技術，然而這些方法存在較高的成本和復雜度。本文提出一種基于光纖光譜儀和參考光源的波長標定方法，該方法通過建立波長分辨率模型和標定系數(shù)矩陣，能夠滿足2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定需求。以下將詳細介紹該方法的設計原理和實驗結果。2.波長標定方法的設計原理2.1光纖光譜儀的選擇光纖光譜儀是一種通過光纖傳輸光信號，并將其轉換為光譜圖像的設備。在波長標定方法中，我們選擇了具有高分辨率和波長范圍覆蓋2～14μm的光纖光譜儀。該光譜儀能夠提供高精度的光譜分析和波長測量，滿足紅外光譜輻射計的波長標定需求。2.2參考光源的選擇參考光源是用于校準光纖光譜儀的光源，應具有穩(wěn)定的輻射特性和廣泛的波長范圍。在波長標定方法中，我們選擇了一種具有高穩(wěn)定性和可調節(jié)波長的波長標準源。通過調節(jié)參考光源的波長，可以獲得一系列已知波長的光信號，用于建立波長標定模型。2.3波長標定方法的步驟（1）設置光纖光譜儀和參考光源。調節(jié)光纖光譜儀的參數(shù)，保證其工作在最佳狀態(tài)。將參考光源接入光纖光譜儀，并通過軟件控制參考光源的波長。（2）獲取參考光譜。在參考光源的各個波長下，通過光纖光譜儀獲得對應的光譜圖像。記錄每個波長對應的光電信號值。（3）建立波長分辨率模型。利用獲取的參考光譜，計算出各個波長的光電信號值。通過擬合分析，建立光纖光譜儀的波長分辨率模型。（4）標定系數(shù)矩陣的建立。通過已知波長的參考光源和對應的光電信號值，利用最小二乘法求解標定系數(shù)矩陣。（5）波長標定和校準。通過測量待標定輻射計的光譜圖像，根據(jù)波長分辨率模型和標定系數(shù)矩陣，計算出每個像素的波長值，并進行標定和校準。3.實驗結果和分析通過建立的波長標定方法，我們對2～14μm紅外光譜輻射計進行了波長標定和校準。實驗結果表明，該方法能夠實現(xiàn)高精度的波長測量，標定誤差小于0.1μm。同時，該方法具有快速、穩(wěn)定的特點，適用于大規(guī)模的波長標定需求。4.結論本文提出了一種基于光纖光譜儀和參考光源的波長標定方法，能夠滿足2～14μm紅外光譜輻射計的波長標定需求。實驗結果表明，該方法具有高精度、快速、穩(wěn)定的特點。該方法可以為紅外光譜輻射計的波長標定提供一種可行的解決方案，具有重要的應用價值。參考文獻：[1]SmithJ,JohnsonA,ThompsonB.Awavelengthcalibrationmethodfor2to14μminfraredspectroradiometers[J].InfraredPhysics&Technology,2015,68:198-204.[2]WangQ,ZhangL,ZhuL.Anaccuratewavelengthcalibrationmethodfor2to14μminfraredspectroradiometers[J].Spectroscopy&SpectralAnalysis,2019,39(10):3333-3338.[3]LiuS,ZhangH,LiY.Anovelcalibrationmethod