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基于干涉条纹的光谱仪光谱标定方法研究
  • ISSN号:1001-4551
  • 期刊名称:《机电工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH74[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]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, [2]福建省医疗器械和生物技术重点实验室,福建福州350000, [3]厦门市特种设备检验检测院,福建厦门361000
  • 相关基金: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)
中文摘要:

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。

英文摘要:

In order to get fast and accurate calibration of spectrometer spectral bandwidth and to determine its spectral abscissa,in optical coherence tomography( OCT) system,a method for calibrating spectral bandwidth and determining the nonlinear distribution law of the wavelength by interference fringes,was proposed. A single-frequency laser was employed to determine the CCD pixel position of the specific wavelength. Subsequently,according to the relationship between optical path differences and the number of interference fringe cycles,the bandwidth of a spectrometer was determined. Polynomial function was used to fit the interference fringes. After that,spectral intensity was smoothed and peak pitches were interpolated. Distribution disciplines of the wavelength in the abscissa was determined according to the relationship between the peak pitches and the wavenumber. Two comparative tests show that the spectral bandwidth calibration error is about ±0. 15 nm. The calibration error is better than the traditional calibration method using mercury lamp. The results indicate that the resolution and the signal-to-noise ratio of the OCT system could be greatly improved after the wavelength calibration. Hence,the feasibility of this proposed method for spectral calibration is verified.

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期刊信息
  • 《机电工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:浙江省机电集团有限公司
  • 主办单位:浙江大学 浙江省机电集团有限公司
  • 主编:赵群
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  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4551
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1088/TM
  • 邮发代号:32-68
  • 获奖情况:
  • 《机电工程》杂志是《中文核心期刊要目总览》1997...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊
  • 被引量:12715