[发明专利]光栅光谱仪的波长校准方法

权利要求书

1.一种用于光谱仪的波长校准方法，所述光谱仪包括可旋转光栅，所述方法包括：

通过旋转所述可旋转光栅将校准光源的多个特征峰分别移动到所述光谱仪的探测器的中心位置，确定所述可旋转光栅的光栅转角与中心波长之间的函数关系；以及

通过分析多个中心波长下获取的多幅光谱图，确定以下物理模型中的参数、f、a、b、c，所述物理模型用于在所述中心波长确定时计算在所述探测器的成像范围内的每个像素处的对应波长，

其中，为通过所述函数关系确定的与所述中心波长对应的所述光栅转角，为所述光谱仪的内置角，f为所述光谱仪的焦距，m为光栅衍射级次，N为光栅刻线数（单位为line/mm），nx为相应像素与中心像素之间的距离，并且a、b、c为距离优化参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述可旋转光栅的光栅转角与中心波长之间的函数关系包括：

将所述可旋转光栅旋转不同角度，以将所述校准光源的相应特征峰移动到所述探测器的中心位置；

获取相应中心波长以及用于将所述相应特征峰移动到所述探测器的中心位置的相应光栅转角；以及

通过所获取的多组中心波长和光栅转角，基于以下线性函数进行拟合以确定参数k、s，

其中，为相应中心波长并且为用于将所述相应特征峰移动到所述探测器的中心位置的相应光栅转角。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过最小二乘法进行所述拟合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述物理模型中的参数、f、a、b、c包括：

通过所述可旋转光栅将所述校准光源的多个特征峰分别移动到所述探测器的中心位置并且分别采集其光谱图；

通过相应中心波长利用所述函数关系来确定相应光栅转角；

获取每幅光谱图中的多个特征峰的波长值及其像素位置nx；以及

通过所获取的相应光栅转角，多个特征峰的波长值及其像素位置nx，基于所述物理模型进行拟合以获得所述参数、f、a、b、c。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过最小二乘法进行所述拟合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过步进电机来旋转所述可旋转光栅。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准光源包括发射线谱的光源。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述光源包括汞灯，氖灯，氪灯中的任一种。

9.一种用于光谱仪的波长校准的装置，包括：

存储器，所述存储器存储有计算机程序；以及

处理器，所述处理器耦合至所述存储器，当所述计算机程序由所述处理器执行时，所述处理器被配置为执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，在其上存储有程序代码，当所述程序代码由处理器执行时，使得所述处理器执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。