基于干涉条纹的光谱仪光谱标定方法研究

作     者：童俊海 钟舜聪 张秋坤 林杰文 伏喜斌 TONG Jun-hai;ZHONG Shun-chong;ZHANG Qiu-kun;LIN Jie-wen;FU Xi-bin

作者机构：福州大学机械工程及自动化学院光学/太赫兹及无损检测实验室福建福州350108 福建省医疗器械和生物技术重点实验室福建福州350000 厦门市特种设备检验检测院福建厦门361000 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2017年第34卷第8期

页      面：856-859,905页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51675103) 国家卫生和计划生育委员会科研基金资助项目(WKJ-FJ-27) 福建建省杰出青年基金资助项目(2014J07007) 教育部高等学校博士学科点基金(博导类 20133514110008) 福建省质量技术监督局科技计划资助项目(FJQI2014008 FJQI2013024) 福建省自然科学基金资助项目(2015J01234) 

主　　题：光谱仪 干涉条纹 非线性 光谱标定 单频激光 

摘      要：为了在光学相干层析(optical coherence tomography,OCT)系统中实现快速精准标定光谱仪的光谱带宽和确定光谱横坐标的变化规律,提出了用干涉条纹标定光谱带宽和确定波长非线性分布规律,从而实现了光谱仪光谱标定。先用单频激光确定了某一特定波长在CCD中像素点位置,然后根据光程差与干涉光谱周期数之间的关系确定了光谱仪的光谱带宽范围;再运用多项式函数拟合干涉光谱,将光谱强度平滑处理并对干涉条纹的峰值间距做了插值处理。根据峰值间距与波数的比例关系,确定了波长在横坐标的分布规律。两个对照实验结果表明,运用该方法标定的光谱带宽误差在±0.15 nm以内,标定误差优于传统汞灯等标定方法。研究结果表明:光谱横坐标校正后明显提高了系统分辨率和信噪比,因此验证该标定方法是可行的。