双光弹性调制器拍频调制成像光谱技术及傅里叶-贝塞尔变换应用

"这篇研究论文探讨了一种创新的光谱测量技术，即基于双光弹性调制器（Dual-PEM）的拍频调制和傅里叶-贝塞尔变换成像光谱仪。该技术旨在解决现有光弹调制器（PEM）调制频率过高，导致普通阵列检测器难以捕捉信号的问题。通过使用两个光弹性调制器（PEM）在略微不同的谐振频率下工作，产生低得多的差分信号，即拍频，使得调制光电流的频率降低，便于普通CCD阵列检测器进行检测。通过傅里叶-贝塞尔变换，可以从调制信号的低频成分中获取目标光谱，实现了PEM的成像和光谱测量双重功能。论文详细介绍了这种方法的基本原理，推导了相关方程，并通过数值模拟和实验验证了其可行性。此外，还分析了光程差的微小偏差对光谱反演的影响，为这种新型Dual-PEM-IS的遥感和光谱反演的工程应用奠定了理论基础。该研究受到多项国家级和省级科技项目的资助。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **双光弹性调制器（Dual-PEM）**：这是一种新型的调制器设计，它使用两个PEM，每个在不同的谐振频率下工作，以产生低频率的差分信号，解决了传统PEM调制频率过高的问题。 2. **拍频调制**：通过双PEM的不同频率产生拍频，即两个频率之间的差值，这降低了调制信号的频率，使其更易于被常规的CCD阵列检测器捕获。 3. **傅里叶-贝塞尔变换**：这种方法用于从调制信号的低频成分中提取光谱信息，是将光弹性调制的信号转换为光谱的关键步骤。 4. **成像光谱仪**：Dual-PEM-IS不仅能够提供光谱信息，还具备成像能力，实现了光谱测量和图像获取的结合。 5. **光程差的影响**：论文分析了光程差的微小变化如何影响光谱反演的准确性，这在实际应用中是非常关键的考虑因素。 6. **实验验证与数值模拟**：为了证明新方法的有效性，研究人员进行了实验和数值模拟，证实了双光弹性调制器和傅里叶-贝塞尔变换技术在光谱测量中的可行性和实用性。 7. **理论基础**：该研究为Dual-PEM-IS的工程实现提供了必要的理论框架，对遥感和光谱反演领域的未来发展具有指导意义。 通过这些关键技术的组合，研究人员成功地克服了现有技术的限制，开辟了新的光谱测量途径，这对于光学遥感、环境监测、天文学和其他相关领域的应用具有重大意义。