[发明专利]傅里叶变换光谱仪下陷式三角切趾函数及其高效的光谱还原方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的干涉图切趾函数及其高效的光谱还原方法。

背景技术

在傅里叶变换光谱仪干涉图的实际测量中，一般采样到有限的极大光程差L处，实际上意味着强制干涉图函数从这一点开始及其后突然下降到零，这导致干涉图在该处出现尖锐的不连续性，从而引起变换光谱在颇大波数范围内的“微扰”，即旁瓣。为了抑制旁瓣对光谱失真造成的影响，可以采用三角切趾函数对干涉图加权，以缓和在极大光程差L处出现的不连续性。

另外，理想情况下，干涉图关于零光程差点是对称的，但是由于检测干涉信号很难从零光程差开始、分束板存在吸收损耗和不均匀性、电子线路误差等，导致干涉图出现一定程度的不对称性和相位误差，降低探测灵敏度，并导致光谱失真。因此，相位误差的校正是傅里叶变换光谱分析仪计算的重要环节。

在乘积法相位误差校正中，当采用过零单边干涉图进行光谱复原时，短双边干涉图数据被重复使用两次，导致光谱曲线变得平滑、分辨率下降。为了减小过零单边干涉图中心条纹领域内的数据被计算两次带来的误差，过零单边干涉图需要乘以一个权重函数，即采用Mertz提出的切趾函数，对短双边干涉图各点乘以不同的系数，使具有相同光程差的两点的干涉光强之和保持单点的幅值。

目前，能够抑制旁瓣并且减小短双边干涉图数据被使用两次带来的误差，获得光谱的最佳方案如下：

步骤(一)：通过测量得到过零单边干涉图光强分布I_s(x)和短双边干涉图光强分布I_d(x)，最大光程差分别为L₁、L₂(L₂＜L₁)，采样间隔为T；

步骤(二)：在光程差-L₁～-L₂之间对过零单边采样数据补零，补零间隔为T，然后采用Mertz切趾函数对补零后的过零单边干涉图进行切趾，切趾之后的光强分布I₁(x)为：

I1(x)=0-L1≤x<-L2A1(x)·Is(x)-L3≤x≤L1---(1)]]>

其中，x是光程差，A₁(x)是Mertz切趾函数，表示如下