[发明专利]一种光纤光谱仪的多维度复杂校准方法

摘要

本发明提出了一种光纤光谱仪的多维度复杂校准方法，包括多维度波长校准和多维度幅值校准，通过引入温度因子来对波长和幅值进行多维度校准，提高仪器在高低温下的稳定性；充分考虑了影响CCD工作的各种因素，结合空间、时间、温度和光强多个维度的校准因子，来对光纤光谱仪进行多维度复杂校准，保证仪器测试结果的可靠性。

主权项

1.一种光纤光谱仪的多维度复杂校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，校准开始时，将需要校准的光纤光谱仪放置在温度箱内，并将初始温度设置为T＝T_L，每校准完一个温度点以后，温度增加ΔT；其中，根据环境适应性要求，温度的变化范围为[T_L，T_H]，步距为ΔT＝(T_H‑T_L)/(M‑1)，M为选择的温度点数；步骤(2)，进行多维度波长校准：接入在工作范围[λ_L，λ_H]内具有多个特征谱线的标准光源，选择此时的温度对应的校准点T_m，并拟合出波长校准曲线λ(x，T_m)，得到多项式系数a₀(T_m)，a₁(T_m)...a_n(T_m)，存入到多项式系数矩阵中，从而完成温度校准点T_m下的多维度波长校准；步骤(3)，进行多维度幅值校准：将光源更换为标准的宽谱光源，调节光源的输出功率为P_L，每校准完一个光强点以后，功率增加ΔP，设置初始积分时间为t_L，每校准完一个积分时间点以后，积分时间增加Δt；其中，初始光功率设置为P_L，最大光功率为P_H，每次增加ΔP＝(P_H‑P_L)/(V‑1)，V为选择的入射光强点数；CCD的积分时间设置范围为[t_L，t_H]，初始积分时间设置为t_L，每次增加Δt＝(t_H‑t_L)/(U‑1)，U为选择的积分时间点数；判断入射光强校准点P_v和积分时间校准点t_u，与标准宽谱光源的光谱曲线进行对比，得到此时的温度、光强、积分时间下的响应修正系数q(T，t，P，λ)，并将该响应修正系数存入到修正系数矩阵中；判断积分时间的所有校准点是否都已校准过，如否，则增加积分时间Δt继续进行校准，如是，则结束积分时间点校准的循环；判断光强的所有校准点是否都已校准过，如否，则增加光功率ΔP继续进行校准，如是，则结束光强点校准的循环，从而完成了温度T_m下的多维度幅值校准；步骤(4)，判断温度的所有校准点是否都已校准过，如否，则增加温度ΔT继续进行校准，如是，则结束温度点校准的循环，从而完成整个多维度复杂校准的全部过程。