傅里葉變換光譜儀動鏡傾斜誤差和采樣誤差分析及仿真軟件設(shè)計.pdf

1、傅里葉變換光譜儀的發(fā)展速度很快，儀器的功能和性能也在不斷地提高，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。傅里葉變換光譜測量取決于干涉圖的質(zhì)量和干涉圖的采樣，這就要求動鏡作勻速直線運動且需要與定鏡時刻保持嚴(yán)格的準(zhǔn)直關(guān)系，另外要求對干涉圖進行等間隔采樣。
　　 在傅里葉變換光譜儀中，邁克爾遜干涉儀是其光學(xué)系統(tǒng)的核心部分。動鏡的驅(qū)動機制的機械特性直接決定著傅里葉變換光譜儀的性能。但是在實際的掃描測量過程中，由于動鏡驅(qū)動部分的擺動等原因造成動鏡傾斜，引起光

2、程差的變化，進而造成干涉圖測量誤差。為了得到所測光的光譜圖，需要先對干涉圖進行采樣，然后對其作傅里葉變換。在采樣過程中，由于電路延遲等原因造成的采樣間隔變化即存在采樣誤差，也會引起干涉圖測量誤差。
　　 本文分析了引起動鏡傾斜誤差和采樣誤差的原因和誤差的類型，并以靜態(tài)傾斜誤差為例，建立了存在靜態(tài)傾斜誤差時的干涉儀模型，對存在靜態(tài)傾斜誤差時的干涉圖函數(shù)進行了公式推導(dǎo)，并根據(jù)公式對波數(shù)、動鏡傾斜角度大小、光束孔徑大小引起的存在誤差時

3、的干涉圖的影響進行了討論分析。
　　 本文給出各種誤差的模型，并借助MATLAB對各種誤差進行數(shù)值模擬，利用MATLAB強大的處理數(shù)據(jù)和計算能力分別來仿真不同類型的動鏡傾斜誤差和采樣誤差對干涉圖和光譜圖的影響，克服了由動鏡傾斜誤差和采樣誤差本身性質(zhì)的復(fù)雜性所造成的對誤差進行理論分析的困難。
　　 本文根據(jù)實際需要，設(shè)計了誤差仿真用戶軟件。因為誤差種類較多，并且每種誤差模型本身具有不同的參數(shù)，如果要仿真不同參數(shù)的誤差對干涉