[发明专利]一种多分辨率宽波段傅里叶红外光谱仪动镜电机控制方法

说明书

本发明公开了一种多分辨率宽波段傅里叶红外光谱仪动镜电机控制方法，通过调节仪器动镜电机的工作速度，改变目标辐射干涉信号的频率范围，以匹配所切换的不同响应波段的探测器及前放电路的最佳响应频率，进而提高探测器及前放电路输出信号的质量，实现光谱范围覆盖近红外至远红外的宽波段、高信噪比光谱探测；并通过标定仪器动镜电机的运动周期，固定电机匀速段实施目标辐射干涉信号采样的有效行程，即每次探测过程仪器采样所得的数据量相同，且满足最大光谱分辨率的反演需要，针对不同光谱分辨率设置，需要从采样所得的数据中，以“0光程差位置”采样所得的最大信号为中心，左右截取相应光谱分辨率反演所需的数据量，然后进行光谱反演。

技术领域：

本发明涉及傅里叶红外光谱仪器领域，针对多分辨率、宽波段、高信噪比傅里叶红外光谱仪的应用需求，通过调节仪器干涉系统中动镜电机的工作速度，以改变目标辐射干涉信号的频率范围，匹配所切换的不同响应波段的探测器及前放电路的最佳响应频率，进而提高探测器及前放电路输出信号的质量，实现仪器光谱范围覆盖近红外至远红外的宽波段、高信噪比光谱探测；并通过标定仪器动镜电机的运动周期，固定电机匀速段仪器实施目标辐射干涉信号采样的有效行程，该行程应满足仪器最大光谱分辨率要求，即仪器每次探测过程采样所得的数据量相同，且满足最大光谱分辨率反演需要，针对不同光谱分辨率的设置，仅需从采样所得的数据中，以“0光程差位置”采样所得的最大信号为中心，左右截取相应光谱分辨率反演所需的数据量，然后进行光谱反演即可。

背景技术：

针对深空探测领域中星体表面物质成分、热辐射环境等研究的需要，以及军事侦察、天基预警的发展趋势，光谱仪器的光谱范围已经逐渐延伸至远红外。为了拓展傅里叶红外光谱仪的光谱响应范围，可以通过切换不同响应波段的探测器及前放电路实现仪器光谱范围覆盖近红外至远红外，但是随着探测器的响应波段延伸到远红外，器件的响应时间常数不断增大，响应频率会逐渐降低，例如热释电探测器的响应波段可以覆盖100μm，但是最佳响应频率只有几十至几百赫兹。因此，在切换探测器的同时，通过调整傅里叶红外光谱仪干涉系统中动镜电机的工作速度，以改变目标辐射干涉信号的频率范围，进而匹配相应探测器及前放电路的最佳响应频率，提高探测器及前放电路输出信号的质量，最终才能实现高效、高信噪比的宽波段光谱探测。此外，根据不同探测目标以及不同光谱段对仪器光谱分辨率的不同需求，需要仪器具备光谱分辨率可调整的功能。

发明内容：

基于上述背景及所存在的问题，本发明设计了一种多分辨率宽波段傅里叶红外光谱仪动镜电机控制方法，通过调节仪器干涉系统中动镜电机的工作速度，改变目标辐射干涉信号的频率范围，以匹配所切换的不同响应波段的探测器及前放电路的最佳响应频率，进而提高探测器及前放电路输出信号的质量，实现仪器光谱范围覆盖近红外至远红外的宽波段、高信噪比光谱探测；并通过标定仪器动镜电机的运动周期，固定电机匀速段仪器实施目标采样的有效行程，该行程满足仪器最大光谱分辨率要求，即仪器每次探测过程采样所得的数据量相同，且满足最大光谱分辨率反演需要，针对不同光谱分辨率设置，从采样所得的数据中，以“0光程差位置”采样所得的最大信号为中心，左右截取相应光谱分辨率反演所需的数据量，然后进行光谱反演即可。