[发明专利]相位调制阵列微型光谱仪光谱复原方法

权利要求书

1.一种相位调制阵列微型光谱仪光谱复原方法，其特征在于该方法为：

1)对入射光进行光学整形，使得光强均匀的平面光垂直入射到微型干涉仪阵列表面，由位于微型干涉仪下部的CCD采数据；

2)对CCD所得数据进行修正，修正由于暗电流及探测器响应不均匀等原因所引起的测量误差；

3)根据CCD的频率探测范围[f_a，f_b]以及微型干涉仪的数量n，将该频段分成n等份，每一份只取它的中心频率，每一份频宽为(f_b-f_a)/n，该频宽即为第一次光谱复原的频率分辨率；为了避免较大的失真，n的数目至少在50以上；

4)根据事先测得的各个频率的光通过各个微型干涉仪的透射率，以及各CCD实际所测值，组成一个线性方程组；测该透射率时，入射光为通过均光、准直系统之前的光，

5)该线性方程组用Tikhonov正则化方法求解；

6)光谱辐射定标，得到入射光的光谱；

7)如果需要较高的光谱频率分辨率，需要再次进行光谱复原。

2.根据权利要求1所述的相位调制阵列微型光谱仪光谱复原方法，其特征在于再次进行光谱复原的方法中，在研究入射光谱的谱线比较窄的整个光谱时：

a.根据第一次光谱复原得到的谱线，知道该入射光谱大致的频率范围[f_c，f_d]，[f_c，f_d是[f_a，f_b]范围的其中一部分，将[f_c，f_d]分成n等份，每一份只取它的中心频率，每一份频宽为(f_d-f_c)/n，该频宽即为第二次光谱复原的频率分辨率；f表示某个频率，下标a，b，c，d用于区分不同频率；

b.根据事先测得的各个频率的光通过各个微型干涉仪的透射率，以及各CCD实际所得值，组成一个线性方程组；

c.该线性方程组用Tikhonov正则化方法求解；

d.光谱辐射定标，得到入射光的光谱；

e.如果需要更高的光谱频率分辨率，可再进行第三，第四次光谱复原。

2.根据权利要求1所述的相位调制阵列微型光谱仪光谱复原方法，其特征在于再次进行光谱复原的方法中，入射光谱的谱线比较宽的整个光谱，要分成几段分别进行复原或只研究入射光谱的其中某个频段时：

a.采用一系列滤波镜，这些滤波镜的频率透过范围互不相同，滤波镜位于准直系统与干涉仪阵列之间，如果这些滤波镜一起插入光路，可以透过整个[f_a，f_b]范围内的光；在第一次光谱复原时，不采用任何滤波镜，计算用的透射率为不使用滤波镜的透射率；当再次进行光谱复原时，采用其中一个滤波镜，如果是研究某一频段，则选择能透过相应频段光的滤波镜，滤掉其他波长的光，只让[f_e，f_g]范围的光透过，其中[f_e，f_g]是[f_a，f_b]范围的其中一部分，或者[f_e，f_g]的一部分是[f_a，f_b]范围的其中一部分；设f_h是f_a和f_e中比较大的值，f_i是f_b和f_g中比较小的值，将[f_h，f_i]分成n等份，每一份只取它的中心频率，每一份频宽为(f_i-f_h)/n，该频宽即为第二次光谱复原的频率分辨率；

b.根据事先测得的各个频率的光通过各个微型干涉仪的透射率，以及各CCD实际所得值，测该透射率时，入射光为通过均光、准直、滤波系统之前的光，且该滤波系统为仅仅使用该滤波镜的系统，组成一个线性方程组；

c.该线性方程组用Tikhonov正则化方法求解；

d.光谱辐射定标，得到[f_i，f_h]范围内的入射光的光谱；

e.如果要研究整个入射光谱，根据第一次光谱复原的计算结果，观察入射光谱中还有还有哪些频率不在[f_i，f_h]范围内，再使用另一个滤波镜进行第三次光谱复原，依次类推，可使用其他滤波镜再进行第四次，第五次光谱复原。