[发明专利]一种傅里叶光谱仪光谱复原装置及复原方法

说明书

本发明公开了一种傅里叶光谱仪光谱复原装置及复原方法，其复原装置包括宽带光源、激光，宽带光源、激光耦合进入光纤，所述光纤后设置有立方棱镜，所述立方棱镜一侧设置有移动反射镜，另一侧设置有固定反射镜，再一侧设置有二向色镜，所述二向色镜一侧设置有宽带光探测器汇聚透镜和宽带光探测器，另一侧设置有激光探测器汇聚透镜、激光探测器。其复原方法，包括以下步骤：搭建干涉光路、调节移动反射镜使两束反射光干涉、将干涉光分光并接收转化为电信号、获取宽带干涉数据和窄带干涉数据、对数据进行等位相时间插值、通过新宽带干涉数据获取复原后的宽带光光谱。本发明可以使微型光谱仪的光谱得到准确和稳定的复原，提高其整体可靠性。

技术领域

本发明属于光谱仪技术领域，具体涉及一种傅里叶光谱仪光谱复原装置及复原方法。

背景技术

光谱仪是现代生产和科学研究的重要手段，随着生产和产品质量无损检测的市场需求日益增长，光谱仪微型化至关重要。光谱仪微型化后由于受空间限制，结构无法像常规光谱仪一样复杂，在结构简化的前提下要保证光谱性能的稳定是微型光谱仪普遍存在的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种傅里叶光谱仪光谱复原装置及复原方法。

本发明的技术方案是：一种傅里叶光谱仪光谱复原装置，包括宽带光源、激光，所述宽带光源、激光耦合进入光纤，所述光纤后设置有分光用的立方棱镜，所述立方棱镜一侧设置有反射反射光用的移动反射镜，所述立方棱镜另一侧设置有反射折射光用的固定反射镜，所述立方棱镜再一侧设置有对干涉光进行分光的二向色镜，所述二向色镜一侧设置有宽带光探测器汇聚透镜和宽带光探测器，所述二向色镜另一侧设置有激光探测器汇聚透镜、激光探测器。

所述宽带光探测器、激光探测器电路接入到采集卡中，所述采集卡接入到计算机中。

所述采集卡还与控制卡电路相连，所述控制卡驱动移动反射镜。

所述光纤与立方棱镜之间设置有光纤准直透镜。

所述移动反射镜朝向或远离立方棱镜移动。

一种傅里叶光谱仪光谱复原装置的复原方法，包括以下步骤：

（ⅰ）搭建干涉光路

宽带光源和激光通过光纤进行混合，光纤的出射光通过光纤准直透镜进入干涉光路，出射光入射到立方棱镜后分成两路传播，一路折射进入固定反射镜，另外一路透射进入移动反射镜。

（ⅱ）调节移动反射镜使两束反射光干涉

移动移动反射镜使移动反射镜，固定反射镜反射回的光和移动反射镜反射回的光在立方棱镜处形成干涉光。

（ⅲ）将干涉光分光并接收转化为电信号

二向色镜将立方棱镜出射的干涉光分成两路，一路为宽带干涉光，该路光通过激光探测器汇聚透镜后被激光探测器接收，转换成宽带干涉电信号，另外一路为激光窄带干涉光，该路光通过宽带光探测器汇聚透镜后被宽带光探测器接收，转换成窄带干涉电信号。

（ⅳ）获取宽带干涉数据和窄带干涉数据

采集卡被控制卡输出的同步信号触发，对步骤（ⅲ）中两路干涉电信号进行同时采集，获取宽带干涉数据和窄带干涉数据，采集卡由计算机设定采集半个驱动周期信号的宽带光和窄带光干涉电信号，采集卡一次采集完毕时，采集记录的数据为N个宽带光干涉信号电压值数据及N个采集时间值数据和N个窄带光干涉信号电压值数据及N个采集时间值数据。

（ⅴ）对数据进行等位相时间插值

对步骤（ⅳ）中窄带光干涉数据提取连续位相信息，并进行等位相时间插值，获得等位相时间插值点，将等位相时间插值点对宽带干涉数据进行插值提取新宽带干涉数据。

（ⅵ）通过新宽带干涉数据获取复原后的宽带光光谱