短波红外平场光谱仪的高精度波长定标方法

短波红外平场光谱仪的波长定标是现代光学仪器制造中的关键技术，对于确保光谱仪的精度和性能至关重要。本文主要针对自行研制的一款短波红外光谱仪，详细探讨了波长定标的方法和步骤。短波红外平场光谱仪由两个独立的分光探测单元构成，每个单元采用平场凹面光栅进行分光，利用焦平面上的线阵列探测器捕捉光信号。这种设计使得光谱仪能高效地将不同波长的光线分离。 波长定标是通过一个关键环节来实现的，即使用双单色仪作为光源。双单色仪能够输出光谱仪工作波段内任何指定波长的单色光，其光谱分辨力高达1.5纳米，这意味着它能提供非常精细的光谱分辨率。当单色光通过光谱仪后，会在线阵列探测器的像素上形成清晰的图像。在这个过程中，利用重心法来计算特定波长对应于探测器像素的确切位置，这种方法通过求解像素中心的平均值来确定光的落点。 通过多项式拟合技术，研究人员可以根据这些精确的位置数据得到两个探测单元的波长定标系数。这意味着通过这个过程，可以将光谱仪的实际测量波长与理论预期波长进行匹配，从而校准其波长响应。最终的结果显示，在900至2400纳米的波长范围内，定标曲线的拟合误差小于0.5纳米，这表明波长定标达到了很高的精度，不确定度控制在0.6纳米以内。 这项工作的重要性在于提高了短波红外光谱仪的测量精度，这对于环境监测、遥感科学、材料分析等领域都有着实际的应用价值。同时，本文所描述的波长定标方法也为其他类似光学仪器的设计和校准提供了参考。短波红外平场光谱仪的波长定标技术是推动科学研究和工业应用向更高精度迈进的关键技术之一。